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E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 1 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Fundação Profunda: A NBR 6122 (2010) considera fundação profunda aquela cuja base está implantada a mais de duas vezes sua menor dimensão, e a pelo menos 3 m de profundidade, projetada para transmitir a carga ao terreno pela base (resistência de ponta), pelo fuste (resistência de atrito lateral) ou por uma combinação das duas • Fundações Profundas podem ser: Tubulões, Estacas e Caixões. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 2 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas: Elementos bem mais esbeltos que os tubulões, caracterizados pelo grande comprimento e pequena secção transversal. São implantados no terreno por equipamento situado à superfície em geral utilizados em grupo, solidarizadas por um bloco rígido de concreto armado ( bloco de coroamento). E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 3 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Escavados: Estacas escavadas ou estacas de não deslocamento são aquelas em que há escavação e retirada de material. Teoricamente, não existe nenhum deslocamento do solo adjacente e subjacente, e portanto não há ganho de resistência como nas estacas cravadas, porém produzem menos vibrações e ruídos. Classificam-se como escavadas, as Estacas Hélice Continua, Estaca Trado, Estaca Raiz, Strauss e Estacoes (escavados com o auxílio de lama bentonitica ou polímero). E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 4 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: A estaca hélice contínua é um tipo de fundação profunda cada vez mais utilizada nos grandes centros urbanos. É uma estaca de concreto moldada in loco, com perfuração executada por meio de um trado helicoidal, com tubo ao longo de seu eixo. Após a perfuração é realizada a concretagem por meio do tubo instalado no eixo do trado helicoidal com simultânea retirada do trado. • Vantagens Redução considerável das vibrações e ruídos durante a construção, ideal para centros urbanos e divisas com construções antigas; Alta produtividade, podendo um equipamento executar até 250 metros de estaca por dia, conforme as condições do terreno e projeto; Alta capacidade de carga; E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 5 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: A estaca hélice contínua é um tipo de fundação profunda cada vez mais utilizada nos grandes centros urbanos. É uma estaca de concreto moldada in loco, com perfuração executada por meio de um trado helicoidal, com tubo ao longo de seu eixo. Após a perfuração é realizada a concretagem por meio do tubo instalado no eixo do trado helicoidal com simultânea retirada do trado. • Vantagens Redução considerável das vibrações e ruídos durante a construção, ideal para centros urbanos e divisas com construções antigas; Alta produtividade, podendo um equipamento executar até 250 metros de estaca por dia, conforme as condições do terreno e projeto; Alta capacidade de carga; E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 6 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: Processo Executivo • Investigações O primeiro passo para a execução de uma fundação profunda é a realização de investigações geotécnicas de qualidade. • Elaboração do Projeto Com os dados da investigação geotécnica em mãos é possível elaborar o projeto de fundação de acordo com as características geotécnicas do terreno. Para isso, você deve contar com os serviços de um engenheiro qualificado para tal serviço. Um bom projeto deve indicar todas as características importantes para sua obra. Como diâmetro da estaca, profundidade dos elementos, cotas de arrasamento, características do concreto, armação das estacas, aspectos normativos, cuidados construtivos e consumo de materiais. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 7 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: Processo Executivo • Locação da Obra O primeiro passo para a execução das estacas é a locação dos elementos de fundação. Ela pode ser feita com o auxílio de gabarito em madeira para construções de menor porte ou com equipamentos de topografia de precisão para obras de maior porte e mais complexidade. • Perfurações das Estacas A perfuração acontece por meio da introdução da haste com hélice contínua no terreno. Para isto, é aplicado um torque adequado conforme a resistência do terreno. A estaca hélice contínua possui a vantagem de ser utilizada em uma grande diversidade de tipos de solo. Inclusive, com a presença de lençol freático. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 8 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: Processo Executivo • Concretagem das Estacas Com a finalização da escavação o próximo passo é a concretagem. A concretagem é realizada pela injeção de concreto pelo tubo existente no eixo da haste de escavação. À medida que a haste é retirada o concreto usinado é injetado. Este tubo contém uma tampa provisória que impede que o tubo esteja cheio de solo durante a escavação. • Instalação da Armadura Após a conclusão da concretagem a armadura deve ser inserida pelos operários ou com auxílio de equipamento mecânico. As armaduras das estacas devem ser adequadas conforme os esforços solicitantes. Em situações mais simples, onde as estacas estão submetidas somente a esforços de compressão, as armaduras possuem comprimento aproximado de até 6,0 metros. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 9 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: Processo Executivo • Perfurações das Estacas A perfuração acontece por meio da introdução da haste com hélice contínua no terreno. Para isto, é aplicado um torque adequado conforme a resistência do terreno. A estaca hélice contínua possui a vantagem de ser utilizada em uma grande diversidade de tipos de solo. Inclusive, com a presença de lençol freático. • Concretagem das Estacas Com a finalização da escavação o próximo passo é a concretagem. A concretagem é realizada pela injeção de concreto pelo tubo existente no eixo da haste de escavação. À medida que a haste é retirada o concreto usinado é injetado. Este tubo contém uma tampa provisória que impede que o tubo esteja cheio de solo durante a escavação. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 10 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Hélice: Processo Executivo E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 11 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Trado Manual ou Broca. Estacas Escavadas com Trado Mecanizado são moldadas in loco, por meio da concretagem de um furo executado por trado helicoidal, sendo empregadas onde o solo se mantém estável sem necessidade de revestimento ou de fluido estabilizante. A profundidade é limitada ao nível do lençol freático. Essa escavação também pode Ter auxilio de equipamentos motorizados. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 12 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Trado Manual ou Broca. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T EN Ç Õ E S 13 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Raiz A estaca raiz é um elemento de fundação que pode ser utilizada em qualquer tipo de solo. São estacas escavadas e concretadas in loco por meio da injeção de concreto. O diâmetro da execução pode varia de 10 a 50 centímetros. Além disso, alcança profundidades de até 60 metros. Outra característica é a presença de tubo metálico durante a escavação, o que garante a estabilização do solo. • Vantagens Ausência de vibração; Ausência de descompressão do terreno; Perfuração de matacões e rochas; Possibilidade de execução inclinada; Recalques reduzidos; Podem ser utilizados a compressão ou tração. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 14 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Raiz: Processo Executivo • Posicionamento do Equipamento O primeiro passo é o posicionamento da perfuratriz sobre a locação do elemento a ser escavado. O terreno deve estar nivelado. Outro cuidado é quanto á verticalidade e inclinação da escavação. • Escavação A escavação é realizada por rotação ou roto-percussão, com a circulação de água ou lama bentonítica, em situações especiais. À medida que a perfuração acontece os tubos metálicos são inseridos. Este tubo metálico é equipado em sua ponta com uma lâmina de corte. • Limpeza do Furo Quando a escavação estiver finalizada deve ser promovida a limpeza do furo. Esta limpeza é realizada pela injeção de golpes de água, sem avanço da perfuração. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 15 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Raiz: Processo Executivo • Colocação da armadura As armaduras devem estar conforme indicadas em projeto específico. Para garantir o cobrimento mínimo, as armaduras devem conter espaçadores plásticos ao longo de toda extensão da peça. O aço utilizado é o CA-50. A colocação da armadura é realizada por meio do auxílio de um guincho da própria perfuratriz. • Execução da Concretagem Após a instalação da armadura, é inserido no furo um tubo de injeção. A concretagem é realizada de baixo para cima. Este processo garante que toda a água presente no fundo do furo seja expelida. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 16 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Raiz: Processo Executivo • Retirada dos tubos de revestimento Após a conclusão da concretagem os tubos de revestimento serão retirados. A retirada é realizada por macacos hidráulicos e sua velocidade deve ser lenta. A cada trecho de tubo sacado a argamassa irá ceder, devido à sua acomodação, desta forma o furo deverá ser completado com o concreto indicado até o término da retirada do revestimento. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 17 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Strauss A estaca strauss é um tipo de fundação que pode ser utilizada em diversos tipos de solo, inclusive na presença de lençol freático. São estacas escavadas e concretadas in loco. O diâmetro da execução pode varia de 25 a 70 centímetros. A escavação é realizada por meio de uma sonda, com a introdução de revestimento metálico em seguimentos rosqueados até atingir a profundidade necessária. A concretagem é realizada com o lançamento e apiloamento do concreto, à medida que a concretagem é executada o revestimento metálico é removido. • Vantagens Baixa vibração e impacto; Execução em terrenos acidentados; Proteção do fuste com revestimento metálico; Redução da perda de material devido o revestimento metálico; Facilidade de movimentação e manobra dentro do canteiro de obra. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 18 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Strauss: Processo Executivo • Locação do Equipamento O primeiro passo é a locação do equipamento na projeção do elemento a ser escavado. Um cuidado importante é quanto á verticalidade da escavação. Vale lembrar que as estacas são sempre locadas com referência na locação dos pilares da edificação. • Escavação A escavação é iniciada com auxílio de um soquete até que atinja a profundidade de 1,0 a 2,0 metros. Em seguida é colocado o primeiro segmento de revestimento metálico. A partir deste ponto, a escavação é realizada pela sonda. O solo é escavado por meio do lançamento de água no furo e pelo movimento de percussão da sonda que aos poucos desagregam o solo e o transformam em lama. Esta lama penetra na sonda e é retirada sempre que está cheia para limpeza. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 19 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Strauss: Processo Executivo • Limpeza do Furo Ao fim da escavação realiza a limpeza do furo para o prosseguimento da concretagem. • Colocação da Armadura Não é comum a utilização de armadura em neste tipo de fundação, mas em alguns casos é importante adotar. A armadura deve ser colocada antes da concretagem, com auxílio do guincho. • Execução da concretagem A concretagem é executada com auxílio de tubulação específica, geralmente é utilizado o concreto usinado. Um diferencial da estaca strauss é que o concreto lançado na base, até a profundidade de 1,0 metro aproximadamente, é apiloado com o soquete. O fuste é concretado e apiloado com o soquete. À medida que é realizada a concretagem o revestimento metálico segmentado é removido com auxílio de um guincho. E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 20 AULA 08 – FUNDAÇÕES PROFUNDAS Estacas Strauss: Processo Executivo E N G . E S P . L U I Z H E N R I Q U E G A S P A R F I L H O - F U N D A Ç Õ E S E C O N T E N Ç Õ E S 21
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