Práticas de Fundações e Obras de Terra

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Indaial – 2020
Práticas de Fundações 
e Obras de terra
Profª. Gabriela Azambuja Mendes
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2020
Elaboração:
Profª. Gabriela Azambuja Mendes
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
M538p
 Mendes, Gabriela Azambuja
 Práticas de fundações e obras de terra. / Gabriela Azambuja 
Mendes. – Indaial: UNIASSELVI, 2020.
 208 p.; il. 
 ISBN 978-65-5663-073-1
1. Fundações (Engenharia). – Brasil. Centro Universitário Leonardo 
Da Vinci.
CDD 624.15
aPresentaçãO
Caro acadêmico! Desejamos convidá-lo a estudar o Livro Didático 
de Práticas de Fundações e Obras de Terra. Este livro abordará os principais 
conceitos relacionados aos tipos de fundações e obras. Está dividido em 
três unidades: Unidade 1 – Geotecnia de fundações, Unidade 2 – Fundações 
e, por fim, a Unidade 3 – Requisitos de qualidade e obras complementares. 
Além disso, serão disponibilizadas leituras complementares associadas à 
prática dos temas estudados, aprofundando os conceitos e tendo uma visão 
mais ampla da vida profissional.
A Unidade 1 apresenta os principais conceitos de fundações, 
divididos em fundações superficiais e profundas. Em seguida, o foco será as 
investigações geotécnicas utilizadas em campo, analisando qual a fundação 
ideal para cada terreno e seu solo estudado. Por fim, serão apresentadas as 
principais classificações de solos e métodos de estabilização dos maciços.
 A Unidade 2 abordará as fundações, suas capacidades de carga 
e dimensionamento. Inicia-se apresentando fórmulas e métodos para 
determinação da capacidade de carga de estacas. Em seguida, apresentam-
se os dimensionamentos geométricos de sapatadas (e seus tipos), de tubulão 
e também de estacas. Por fim, a unidade encerra com o foco nos recalques da 
fundação, de grande importância na engenharia, e os métodos de precisão. 
A Unidade 3 terá, como objetivos, a verificação da qualidade e do 
desempenho das fundações e as incertezas em relação a essa estrutura e 
coeficiente de segurança. Impactos ambientais das fundações também serão 
tema desta unidade, que finaliza conceituando as diversas obras de terra 
complementares na construção civil.
Esperamos que você, acadêmico, consiga se dedicar a esta disciplina 
e se aprofundar ainda mais em cada conceito para que esteja preparado para 
o futuro profissional. 
Boa leitura e bons estudos!
Profª. Gabriela Azambuja Mendes
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi-
dades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
sumáriO
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES ............................................................................ 1
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA ....................................................... 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ................................................................................................... 3
3 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS .......................................................................................................... 5
3.1 BLOCO ............................................................................................................................................. 6
3.2 RADIER ............................................................................................................................................ 6
3.3 SAPATA ............................................................................................................................................ 7
4 FUNDAÇÕES PROFUNDAS ............................................................................................................ 9
4.1 ESTACAS.......................................................................................................................................... 9
4.1.1 Estacas de deslocamento ...................................................................................................... 9
4.1.2 ESTACAS ESCAVADAS ..................................................................................................... 10
4.2 TUBULÃO ...................................................................................................................................... 15
4.3 CAIXÃO ......................................................................................................................................... 18
5 ATIVIDADE PRÁTICA 1 ................................................................................................................. 19
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 21
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 22
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS ................................................................. 25
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 25
2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA .................................................................................................. 25
3 STANDARD PENETRATION TEST (SPT) .................................................................................. 26
3.1 PROCEDIMENTOS DE ENSAIO ............................................................................................... 31
3.2 SPT-T ............................................................................................................................................... 34
4 O ENSAIO DE CONE (CPT) E PIEZOCONE (CPTU) ................................................................ 35
4.1 EQUIPAMENTOS DE ENSAIO ..................................................................................................35
4.2 RESULTADOS DO ENSAIO........................................................................................................ 38
4.3 RELAÇÕES ENTRE SPT E CPT .................................................................................................. 40
5 ENSAIO DA PALHETA ................................................................................................................... 41
5.1 PROCEDIMENTOS .................................................................................................................... 41
5.2 RESULTADOS DO ENSAIO ................................................................................................ 42
6 ENSAIO PRESSIOMÉTRICO .................................................................................................. 43
7 ATIVIDADE PRÁTICA 2 ................................................................................................................ 44
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 47
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 48
TÓPICO 3 —PROPRIEDADES GEOTÉCNICAS E OBRAS DE TERRA .................................. 51
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 51
2 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ................................................................................................... 51
3 MECÂNICA DOS SOLOS NA ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES ........................................ 54
4 ESTABILIZAÇÃO DE MACIÇOS ................................................................................................ 55
4.1 INJEÇÕES .................................................................................................................................... 55
4.2 CONGELAMENTO DO SOLO ................................................................................................. 57
5 INTERAÇÃO SOLO-FUNDAÇÃO ................................................................................................ 58
6 ESTABILIDADE DE TALUDES ...................................................................................................... 58
6.1 MÉTODOS DE ANÁLISE DA SEGURANÇA DOS TALUDES ............................................. 62
7 ATIVIDADE PRÁTICA 3 ................................................................................................................. 72
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 74
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 76
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 77
UNIDADE 2 — FUNDAÇÕES ........................................................................................................... 79
TÓPICO 1 —CAPACIDADE DE CARGA ....................................................................................... 81
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 81
2 RESISTÊNCIA DE UMA ESTACA ................................................................................................ 81
3 FÓRMULAS DINÂMICAS PARA DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE ESTACAS ........83
3.1 FÓRMULA DE BRIX .................................................................................................................... 83
3.2 FÓRMULA DOS HOLANDESES (WOLTMANN) .................................................................. 84
3.3 FÓRMULA DO ENGINEERING NEWS RECORD ................................................................... 84
3.4 FÓRMULA DE HILEY ................................................................................................................. 84
4 MÉTODOS SEMIEMPÍRICOS PARA DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE 
ESTACAS ................................................................................................................................................ 87
4.1 MÉTODO DE AOKI E VELLOSO .............................................................................................. 87
4.2 MÉTODO DE DÉCOURT E QUARESMA ................................................................................ 91
5 PROVA DE CARGA PARA DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DE ESTACAS ........... 94
6 ATIVIDADE PRÁTICA .................................................................................................................... 96
7 ATIVIDADE PRÁTICA .................................................................................................................... 97
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 99
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 100
TÓPICO 2 — DIMENSIONAMENTO GEOMÉTRICO ............................................................. 103
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 103
2 DIMENSIONAMENTO DE FUNDAÇÕES RASAS ................................................................ 103
2.1 DIMENSIONAMENTO DE SAPATAS .................................................................................... 103
2.1.1 Sapatas isoladas ................................................................................................................. 104
2.1.2 Sapatas associadas ............................................................................................................. 106
2.1.3 Sapatas de divisa ................................................................................................................ 109
3 DIMENSIONAMENTO DE TUBULÃO ..................................................................................... 113
4 DIMENSIONAMENTO DE ESTACAS ....................................................................................... 114
4.1 EFEITO DE UM GRUPO DE ESTACAS .................................................................................. 117
5 ATIVIDADE PRÁTICA .................................................................................................................. 121
6 ATIVIDADE PRÁTICA .................................................................................................................. 122
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 123
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 124
TÓPICO 3 — RECALQUES .............................................................................................................. 125
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 125
2 RECALQUES EM FUNDAÇÕES ................................................................................................. 125
2.1 MÉTODOS DE PREVISÃO DE RECALQUE ......................................................................... 127
2.2 CAUSAS DO RECALQUE ......................................................................................................... 130
2.2.1 Rebaixamento do lençol freático...................................................................................... 130
2.2.2 Solos colapsíveis................................................................................................................. 131
2.2.3 Escavações em áreas adjacentes à fundação ..................................................................131
2.2.4 Vibrações ............................................................................................................................. 131
2.2.5 Escavações de túneis ......................................................................................................... 131
3 TIPOS DE MOVIMENTO DE UMA FUNDAÇÃO .................................................................. 131
4 DANOS ÀS EDIFICAÇÕES .......................................................................................................... 132
5 ATIVIDADE PRÁTICA ................................................................................................................. 134
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 135
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 137
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 138
UNIDADE 3 — REQUISITOS DE QUALIDADE E OBRAS COMPLEMENTARES ............ 141
TÓPICO 1 — VERIFICAÇÃO DA QUALIDADE E DO DESEMPENHO ............................... 143
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 143
2 APRIMORAMENTO DA QUALIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL .................................. 143
3 QUALIDADE E INCERTEZAS PARA FUNDAÇÕES .............................................................. 144
3.1 A QUALIDADE PARA INVESTIGAÇÕES GEOTÉCNICAS E PARÂMETROS ............... 144
3.2 ESPECIFICIDADES PARA OBRAS DE FUNDAÇÕES ......................................................... 145
3.3 REGIÃO DO TERRENO ............................................................................................................ 145
3.4 QUALIDADE NO PROCESSO DE PRODUÇÃO .................................................................. 146
3.4.1 Fundações Diretas por Sapatas, Blocos e Radiers ......................................................... 146
3.4.2 Fundações Profundas por Tubulões ............................................................................... 146
3.4.3 Fundações Diretas por Estacas Moldadas In Loco ....................................................... 147
4 COEFICIENTES DE SEGURANÇA ............................................................................................. 148
5 REFORÇOS NAS FUNDAÇÕES .................................................................................................. 148
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 152
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 153
TÓPICO 2 — FUNDAÇÕES E O MEIO AMBIENTE .................................................................. 155
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 155
2 IMPACTOS AMBIENTAIS DE FUNDAÇÕES .......................................................................... 155
2.1 RUÍDOS ........................................................................................................................................ 155
2.2 VIBRAÇÕES ................................................................................................................................ 156
2.3 CONTAMINAÇÃO DA ÁGUA E DO AR .............................................................................. 158
2.4 DISPOSIÇÃO DE RESÍDUOS ................................................................................................... 159
3 IMPACTOS AMBIENTAIS EM BARRAGENS ......................................................................... 159
4 ATIVIDADE PRÁTICA 9 ............................................................................................................... 165
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 166
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 167
TÓPICO 3 — OBRAS COMPLEMENTARES ............................................................................... 169
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 169
2 CONTENÇÃO DE SOLOS............................................................................................................. 169
2.1 MUROS DE ARRIMO ................................................................................................................ 169
2.2 MUROS DE GRAVIDADE ......................................................................................................... 170
2.3 MURO DE PEDRA ..................................................................................................................... 170
2.4 MUROS DE CONCRETO CICLÓPICO ................................................................................... 171
2.5 MUROS DE GABIÕES ............................................................................................................... 172
2.6 MUROS DE SACOS DE SOLO-CIMENTO ............................................................................. 173
2.7 MURO DE SOLO-PNEUS .......................................................................................................... 174
2.8 MUROS DE FLEXÃO ................................................................................................................. 175
2.9 MUROS DE CONTRAFORTES................................................................................................. 175
2.10 MURO ANCORADO NA BASE ............................................................................................. 176
2.11 MUROS REFORÇADOS COM GEOSSINTÉTICOS ............................................................ 176
3 CORTINA ATIRANTADA ............................................................................................................. 178
4 SOLO GRAMPEADO ..................................................................................................................... 179
5 TERRA ARMADA ........................................................................................................................... 180
6 INFLUÊNCIA DA ÁGUA .............................................................................................................. 181
7 ESCORAMENTOS .......................................................................................................................... 183
7.1 ESCORAMENTO DE MADEIRA ............................................................................................. 184
7.2 ESCORAMENTO METÁLICO ................................................................................................. 184
7.3 ESCORAMENTO DE CONCRETO .......................................................................................... 185
7.4 DIFICULDADES DE EXECUÇÃO DOS ESCORAMENTOS ............................................... 186
7.5 DANOS INDUZIDOS ............................................................................................................... 187
8 MURO DE ARRIMO – DIMENSIONAMENTO ....................................................................... 188
8.1 PERFIL RETANGULAR ............................................................................................................. 188
8.2 PERFIL TRAPEZOIDAL ............................................................................................................ 188
9 DIMENSIONAMENTO PARA SOLOS NÃO COESIVOS UTILIZANDO A TEORIA DE 
RANKINI ..............................................................................................................................................189
10 ATIVIDADE PRÁTICA 10 ........................................................................................................... 196
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 198
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 200
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 201
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 205
1
UNIDADE 1 — 
GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
•	 identificar	e	classificar	as	fundações	em	superficiais	ou	profundas;
•	 assimilar	 os	 conceitos	 de	 fundações	 superficiais	 e	 seus	 subtipos,	 como	
bloco,	radier	e	sapata;
•	 assimilar	os	conceitos	de	fundações	profundas	e	seus	subtipos,	como	es-
taca,	tubulão	e	caixão;
•	 definir	as	etapas	da	investigação	geotécnica;
•	 conhecer	os	principais	processos	de	investigação,	como	o	Standard Pene-
tration Test	 (SPT),	Ensaio	de	Cone	 (CPT),	Piezocone	 (CPTU),	Ensaio	de	
Palheta	e	o	Ensaio	Pressiométrico;
•	 conhecer	os	principais	materiais	que	compõem	o	solo;
•	 avaliar	as	técnicas	de	estabilização	de	maciços	rochosos.
Esta	 unidade	 está	 dividida	 em	 três	 tópicos.	 No	 decorrer	 da	 unidade,	
você	 encontrará	 autoatividades	 com	 o	 objetivo	 de	 reforçar	 o	 conteúdo	
apresentado.
TÓPICO	1	–	TIPOS	DE	FUNDAÇÕES	E	TERMINOLOGIA
TÓPICO	2	–	INSTRUMENTAÇÕES	GEOTÉCNICAS
TÓPICO	3	–	PROPRIEDADES	GEOTÉCNICAS	E	OBRAS	DE	TERRA
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
1 INTRODUÇÃO
Neste	 primeiro	 tópico,	 abordaremos	 os	 conceitos	 de	 fundações,	 suas	
terminologias	e	seus	subtipos.
A	geotecnia	é	uma	das	áreas	da	engenharia	civil	que	aplica	os	diversos	
conhecimentos	 da	 engenharia	 no	 projeto	 e	 execução	 dos	 elementos	 das	
construções,	necessitando	da	análise	do	comportamento	de	solos	e/ou	rochas.	É	
necessário	proceder	com	a	identificação	e	classificação	das	diversas	camadas	que	
compõem	o	substrato	a	ser	analisado,	além	da	avaliação	das	suas	propriedades	
relacionadas	à	engenharia	(QUARESMA	et al.,	1998).
O	foco	será	a	engenharia	de	fundações,	ou	seja,	é	preciso	analisar	o	que	
há	abaixo	das	estruturas	que	vemos	nas	cidades,	partindo	do	seguinte	princípio:	
toda	 obra	 de	 engenharia	 (sejam	 casas,	 edifícios,	 pontes,	 aeroportos,	 barragens	
etc.)	necessita	de	uma	base	sólida	e	estável	para	cumprir	adequadamente	a	sua	
finalidade.
A	engenharia	de	fundações	é	uma	arte	que	se	aprimora	pela	experiência,	
com	 o	 comportamento	 das	 fundações	 devidamente	 observado	 e	
interpretado.	 Por	 outro	 lado,	 todo	 desenvolvimento	 de	 técnicas	 de	
projeto	e	de	execução	das	 fundações	depende	do	entendimento	dos	
mecanismos	de	comportamento	dos	solos	(PINTO,	1998,	p.	51).
 
Dentro	desse	contexto,	será	analisada	a	atuação	do	engenheiro	geotécnico,	
além	da	importância	da	investigação	geotécnica	na	engenharia.	É	preciso	conhecer	
os	 principais	 processos	 de	 investigação	 e	 quais	 parâmetros	 do	 solo,	 como	
resistência	e	estabilidade,	realizando	um	planejamento,	e	como	essas	informações	
são	transmitidas	em	laudos	e	relatórios.
2 ENGENHARIA DE FUNDAÇÕES
O	projeto	e	a	execução	de	fundações,	ou	seja,	a	engenharia	de	fundações,	
requerem	conhecimentos	de	geotecnia	e	cálculo	estrutural.	Em	geral,	a	estrutura	
calculada	por	um	engenheiro	estrutural,	que	supõe	que	os	apoios	são	indeslocáveis,	
resultando	 em	 um	 conjunto	 de	 cargas	 (forças	 verticais,	 forças	 horizontais	 e	
momentos),	é	passada	ao	projetista	de	fundações.	Com	o	auxílio	de	uma	série	de	
elementos	e	informações,	ele	projeta	as	fundações	da	obra.	Acontece	que,	essas	
fundações,	 quaisquer	 que	 sejam,	 quando	 carregadas,	 solicitarão	 o	 terreno	 que	
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
4
se	 deforma.	 Dessas	 deformações,	 resultam	 deslocamentos	 verticais	 (recalque),	
horizontais	e	 rotações.	Com	isso,	a	hipótese	usual	de	apoios	 indeslocáveis	fica	
prejudicada,	e	nas	estruturas	hiperestáticas,	que	são	a	grande	maioria,	as	cargas	
inicialmente	calculadas	são	modificadas.	Chega-se,	assim,	ao	conhecido	problema	
da	interação	solo-estrutura.	
Todo	 projeto	 de	 fundações	 contempla	 as	 cargas	 aplicadas	 pela	 obra	 e	
a	 resposta	 do	 solo	 a	 essas	 solicitações.	Os	 solos	 são	muito	 distintos	 entre	 si	 e	
respondem	 de	maneira	muito	 variável,	 por	 isso,	 toda	 experiência	 transmitida	
pelas	 gerações	 de	 construtores	 sempre	 se	 relaciona	 ao	 tipo	 de	 solo	 existente.	
O	 engenheiro	 de	 fundações	 deve	 participar	 da	 análise	 desse	 problema	 com	 o	
engenheiro	estrutural.
Na	engenharia	de	fundações,	o	profissional	lidará	com	um	material	com	
o	qual	pouco	pode	atuar,	ou	 seja,	 tem	que	aceitá-lo	 tal	 como	ele	 se	apresenta,	
com	suas	propriedades	e	comportamentos	específicos.	Assim,	desde	o	início	da	
concepção	e	do	projeto	de	uma	obra,	devem	ser	levadas	em	conta	as	condições	do	
solo	no	cálculo.	Pode	assegurar-se	que	a	economia	da	obra	muito	ganharia.
Nos	projetos	de	engenharia,	qualquer	tomada	de	decisão	é	fundamentada	
em	uma	previsão.	Segundo	Velloso	e	Lopes	 (2011),	o	esquema	do	processo	de	
previsão	em	engenharia	geotécnica	é	definido	em	etapas.
FIGURA 1 – ESQUEMA DO PROCESSO DE PREVISÃO
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
5
FONTE: Velloso e Lopes (2011, p. 3)
A	avaliação	das	previsões	é	indispensável,	ou	seja,	examiná-las	e	interpretá-
las	em	função	dos	seus	resultados	são	ações	fundamentais	para	o	estudo.	
Um	dos	primeiros	cuidados	do	projetista	de	fundações	deve	ser	o	emprego	
da	terminologia	correta.	Do	latim	“fundare”,	significa	apoiar,	firmar,	fixar.	Chama-
se	fundação	a	parte	de	uma	estrutura	que	transmite	ao	terreno	subjacente	a	carga	
da	obra.	
De	acordo	com	Cintra	e	Aoki	(2010),	a	fundação	pode	ser	observada	como	
um	 sistema	 composto,	 não	 apenas	 pelo	 elemento	 estrutural,	mas	 pelo	maciço	
de	solo.	O	objetivo	do	sistema	é	fazer	a	interação	entre	o	elemento	de	fundação	
e	 o	 solo,	 ocorrendo	 a	 transmissão	 ao	 solo	 das	 cargas	 recebidas	 da	 edificação,	
promovendo,	dessa	forma,	as	condições	mínimas	de	segurança	da	estrutura.	Os	
principais	tipos	de	fundações	podem	ser	reunidos	em	dois	grupos:
•	 Fundações	superficiais.	
•	 Fundações	profundas.
Algumas	obras	possuem	características	específicas	que	impõem	um	certo	
tipo	de	fundação.	Outras	podem	permitir	uma	variedade	de	soluções.	Assim,	é	
necessário	um	estudo	das	alternativas	existentes,	além	de	uma	escolha	baseada	
em	menor	custo	e	menor	prazo	de	execução	(VELLOSO;	LOPES,	1998).		 
3 FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
As	fundações	superficiais,	também	conhecidas	como	fundações	diretas	ou	
rasas,	são	empregadas	em	camadas	do	subsolo	abaixo	das	estruturas	capazes	de	
suportar	as	cargas.	No	grupo,	incluem-se:	bloco,	radier,	sapata,	grelha	etc.	 
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
6
3.1 BLOCO
Segundo	a	norma	NBR	6122	(ABNT,	2019),	algumas	definições	são	dadas	
às	fundações	superficiais:
Bloco:	 elemento	 de	 concreto,	 apresentado	 a	 seguir,	 dimensionado	 de	
modo	que	as	 tensões	de	 tração	 resultantes	 sejam	resistidas	pelo	 concreto,	 sem	
necessidade	de	armadura.	É	caracterizado	por	uma	altura	relativamente	grande,	
importante	para	que	trabalhem	essencialmente	com	a	compressão.	
FIGURA 2 – BLOCO DE FUNDAÇÃO
FONTE: Teixeira e Godoy (1998, p. 227)
3.2 RADIER
Radier:	elemento	de	fundação	que	abrange	parte	ou	todos	os	pilares	de	
uma	estrutura,	distribuindo	seus	carregamentos.
 
A	utilização	de	sapatas	corridas	é	adequada	economicamente	enquanto	
a	sua	áreaem	relação	à	da	edificação	não	ultrapasse	50%.	Caso	contrário,	é	mais	
vantajoso	reunir	todas	as	sapatas	em	um	só	elemento:	radier.	
O	fato	de	o	radier	ser	uma	peça	inteiriça	pode	conferir	uma	alta	rigidez,	o	
que,	muitas	vezes,	evita	grandes	recalques	diferenciais	(BRITO,	1987).	Uma	outra	
vantagem	é	que	sua	execução	cria	uma	plataforma	de	trabalho	para	os	serviços	
posteriores,	impondo	a	execução	precoce	de	todos	os	serviços	enterrados	na	área	
do	radier,	como	instalações	hidrossanitárias.
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
7
FIGURA 3 – DETALHES CONSTRUTIVOS DE UM RADIER LISO
FONTE: <http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/radier/>. Acesso em: 12 set. 2019.
	Quanto	ao	sistema	estrutural,	os	radiers	ainda	podem	ser	divididos	em	
quatro	diferentes	classificações:
•	 Radiers	lisos.
•	 Radiers	com	pedestais	ou	cogumelos.
•	 Radiers	nervurados.
•	 Radiers	em	caixão.
FIGURA 4 – TIPOS DE RADIERS
FONTE: Velloso e Lopes (1998, p. 215)
3.3 SAPATA
Sapata:	 elemento	 de	 fundação	 superficial,	 de	 concreto	 armado,	
dimensionado	de	modo	que	as	tensões	de	tração	resultantes	sejam	resistidas	pelo	
emprego	de	armadura	especialmente	disposta	para	tal	fim.	Possui	pequena	altura	
em	relação	às	dimensões	da	base.	Ao	contrário	dos	blocos,	que	 trabalham	por	
compressão	simples,	as	sapatas	trabalham	a	flexão.
http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/radier/
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
8
Segundo	 Velloso	 e	 Lopes (1998),	 as	 sapatas	 podem	 assumir	 a	 forma	
quadrada	(B=L,	em	que	a	dimensão	lateral	é	a	mesma	da	base),	sapata	corrida	
(L>>B)	 e	 sapata	 retangular	 (para	 segurança	nos	 cálculos	geotécnicos,	utiliza-se	
L	≤	5B).	Ainda,	as	sapatas	podem	ser	associadas	em	razão	das	disposições	dos	
pilares.
Sapata corrida:	 elemento	 sujeito	 à	 ação	 de	 uma	 carga	 distribuída	
linearmente	(parede)	ou	pilares	ao	longo	de	um	alinhamento	(às	vezes,	baldrame).	
Um	exemplo	é	apresentado	a	seguir.
FIGURA 5 – SAPATA CORRIDA
FONTE: <https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQSlahQMdViPofIC--IW26S-
DkKmUq9IcSJdcJLSdaWLM9pxj0L9dA&s>. Acesso em: 14 set. 2019
Sapata associada:	recebe	a	carga	de	parte	dos	pilares	da	obra.	Um	ponto	
que	a	difere	do	radier	(recebe	todos	os	pilares)	é	que	os	pilares	na	sapata	associada	
não,	necessariamente,	precisam	estar	 alinhados.	É,	 basicamente,	 a	 sapata	mais	
comum	de	um	pilar.
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
9
FIGURA 6 – SAPATA ASSOCIADA
FONTE: <http://2.bp.blogspot.com/-Oa6-akATYzY/TkPxuOXwFzI/AAAAAAAAAP4/2ukbZAH1zbo/
s320/funda%25C3%25A7%25C3%25A3o.jpg>. Acesso em: 14 set. 2019.
Sapata isolada:	são	aquelas	que,	através	da	sua	base,	transmitem,	para	o	
solo,	a	carga	de	um	pilar.
4 FUNDAÇÕES PROFUNDAS
 
São	 as	 fundações	 que	 transmitem	 as	 cargas	 por	 efeito	 de	 atrito	 lateral	
(resistência	 de	 fuste)	 do	 elemento	 com	 o	 solo	 e/ou	 por	 efeito	 de	 ponta.	 Os	
principais	tipos	são:	estaca,	tubulão	e	caixão.
4.1 ESTACAS
Estacas:	elementos	de	fundação	profunda	executados	por	ferramentas	ou	
equipamentos,	execução	esta	que	pode	ser	por	deslocamento,	por	escavação	ou,	
ainda,	mista.	São	elementos	estruturais	esbeltos	quando	comparados	aos	blocos	
(ABNT,	2019).
4.1.1 Estacas de deslocamento
Estacas	de	deslocamento	são	introduzidas	no	solo	por	um	processo	que	
não	 promova	 retirada	 de	 um	material.	 O	 processo	 pode	 ser	 por	 cravação	 ou	
prensagem,	ou	 seja,	desloca	horizontalmente	o	 solo,	dando	 lugar	 à	 estaca	que	
ocupará	o	espaço.	
Exemplos	de	estacas	de	deslocamento	são	as	pré-moldadas	em	concreto	
armado,	estacas	metálicas,	de	madeira,	apiloadas	de	concreto	e	as	estacas	que	são	
concretadas	in	loco	dentro	de	um	tubo	de	revestimento,	de	aço.
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
10
a)	Estacas pré-moldadas em concreto:	 são	 estacas	 constituídas	 de	 segmentos	
de	 concreto	 pré-moldado	 ou	 pré-fabricado	 e	 introduzidas	 no	 terreno	 por	
golpes	de	martelo	de	gravidade,	explosão,	hidráulico	ou	martelo	vibratório.	
Segundo	Melhado	et al.	(2002),	são	estacas	que	podem	ser	de	concreto	armado	
ou	 protendido.	 Como	 problemas	 de	 transporte	 e	 equipamento,	 possuem	
limitações	de	comprimento.	
b)	Estaca metálica ou aço:	 estaca	 cravada,	 constituída	 de	 elemento	 estrutural	
produzido	 industrialmente,	 podendo	 ser	 de	 perfis	 laminados	 ou	 soldados,	
trilhos	 soldados	ou	estacas	 tubulares	 (ABNT,	2019).	 Segundo	Melhado	 et al. 
(2002),	pode	ser	cravada	em	quase	 todos	os	 tipos	de	 terreno,	atingir	grande	
capacidade	 de	 carga,	 trabalha	 bem	 a	 flexão	 e,	 se	 utilizada	 em	 serviços	
provisórios,	pode	ser	reaproveitada	várias	vezes.
As	 estacas	 metálicas	 são	 soluções	 com	 grande	 capacidade	 de	 carga,	
aliadas	à	 facilidade	de	cravação.	O	metal	deve	resistir	à	corrosão,	 seja	por	sua	
constituição	ou	realização	de	um	tratamento	adequado.
 
Quando	não	for	realizado	tratamento	no	perfil	de	aço,	considera-se	uma	
redução	de	1,5	mm	(1/16”)	na	espessura	do	perfil,	para	cálculo	da	capacidade	de	
carga.	Multiplicada	a	área	da	seção	transversal	do	perfil	pela	taxa	admissível	do	
aço	(1200	Kg/cm²),	obtém-se	a	capacidade	de	carga	da	estaca.	O	comprimento	da	
estaca	poderá	ser	determinado	através	do	ensaio	de	penetração	estática.
c)	Estaca de madeira:	 é	utilizada	desde	os	 tempos	 remotos	 como	elemento	de	
fundação.	As	madeiras	mais	utilizadas	são	de	eucalipto,	aroeira,	maçaranduba,	
peroba-do-campo	 etc.	 São	 utilizados	 troncos	 de	 árvores,	 preferencialmente	
retos	e	regulares,	cravados	no	solo	por	choque.	Ainda,	devem	contemplar	os	
requisitos	de	durabilidade	 e	 resistência	 (CAPUTO;	CAPUTO;	RODRIGUES,	
2015).
4.1.2 ESTACAS ESCAVADAS
Estacas	escavadas	são	executadas	in	situ	através	da	perfuração	do	terreno,	
com	remoção	do	material	(solo),	com	ou	sem	revestimento	e	fluído	estabilizante,	
ou	 seja,	 ao	 serem	 executadas,	 substituem	 o	 solo,	 removendo	 e	 dando	 lugar	 à	
estaca	que	ocupará	um	espaço	do	solo	removido.	
Exemplos	 de	 estacas	 escavadas	 são	 as	 Strauss,	 Franki,	 raiz,	 hélices	
contínuas,	estacas	tipo	broca,	estações,	estacas	injetadas	etc.
a)	Estaca Strauss:	executada	por	perfuração	do	solo	com	uma	sonda	ou	piteira	
e	 revestimento	 total	 com	 camisa	 metálica,	 realizando-se	 o	 lançamento	 do	
concreto,	além	da	retirada	gradativa	do	revestimento	com	o	apiloamento	do	
concreto	(ABNT,	2019).
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
11
O	 procedimento	 executivo	 inicia	 com	 a	 abertura	 no	 solo,	 através	 de	
uma	sonda	(piteira)	para	introdução	dos	tubos	metálicos	segmentados,	os	quais	
são	 rosqueados	 entre	 si,	 até	 que	 atinjam	 a	 profundidade	 prevista	 em	 projeto.	
Sequencialmente,	 é	 realizada	 a	 concretagem	 da	 estaca	 “in	 loco”.	 Na	 etapa,	 o	
revestimento	metálico	é	retirado	do	solo	e,	paralelamente,	ocorre	o	apiloamento	do	
concreto.	A	seguir,	são	apresentados	os	equipamentos	utilizados	no	procedimento	
executivo.
FIGURA 7 – EQUIPAMENTOS PARA EXECUÇÃO DE ESTACA STRAUSS
FONTE: <https://www.totalconstrucao.com.br/wp-content/uploads/2019/04/Estaca-Strauss-
-Sonda-ou-Piteira.jpg>. Acesso em: 14 set. 2019.
As	estacas	Strauss	apresentam	uma	reduzida	trepidação,	o	equipamento	
utilizado	é	rústico,	simples	e	de	fácil	locomoção	no	canteiro	de	obras.	Durante	a	
percussão,	o	método	permite	a	retirada	de	amostragens	do	solo.	
Os	 aspectos	negativos	do	procedimento	 executivo	 estão	 relacionados	 à	
geração	de	lama	no	canteiro	de	obras,	aos	problemas	vinculados	à	qualidade	e	
resistência	do	concreto	quando	produzido	“in	loco”	e	à	dependência	de	mão	de	
obra	para	a	montagem	do	tripé,	troca	dos	tubos	etc.
b)	Estaca Franki:	 moldada	 in	 loco	 e	 executada	 por	 cravação,	 por	 meio	 de	
sucessivos	golpes	de	um	pilão,	de	um	tubo	de	ponta	fechada	por	uma	bucha	
seca	constituída	de	pedra	e	areia,	previamente	firmada	na	extremidade	inferior	
do	 tubo	por	atrito.	A	estaca	possui	base	alargada	e	é	 integralmente	armada	
(ABNT,	2019).
No	processo	executivo,	é	utilizado	um	equipamento	do	tipo	bate	estacas,o	qual	realiza	os	golpes	de	um	pilão	no	solo,	até	que	este	atinja	a	profundidade	
prevista	em	projeto.	A	etapa	seguinte	consiste	em	alargar	a	base	da	estaca	(bulbo)	
através	do	apiloamento	de	um	material	granular	 (bucha	seca),	cujo	 tamanho	é	
definido	em	projeto.	A	armadura	é	posicionada	no	interior	da	estaca,	sendo	que,	
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
12
neste	 tipo	 de	 estaca,	 sempre	 haverá	 uma	 armadura	 mínima.	 Posteriormente,	
é	 realizada	 a	 concretagem.	 O	 concreto	 é	 introduzido	 no	 interior	 da	 estaca	 e,	
posteriormente,	é	realizada	a	compactação,	com	a	retirada	do	tubo.
FIGURA 8 – PROCEDIMENTO EXECUTIVO DA ESTACA FRANKI
FONTE: Adaptado de Pereira (2017)
Confira a animação sobre o processo executivo de estacas Franki. FONTE: 
https://www.youtube.com/watch?v=bGv8f-Vaczk.
DICAS
c)	Estaca raiz:	estaca	armada	e	preenchida	com	argamassa	de	cimento	e	
areia,	moldada	in	loco,	executada	através	de	perfuração	rotativa	ou	rotopercussiva.	
Revestida	integralmente,	no	trecho	em	solo,	por	um	conjunto	de	tubos	metálicos	
recuperáveis	(ABNT,	2019).
 
Segundo	Pereira	(2017),	a	estaca	raiz	se	caracteriza	por	apresentar	elevada	
tensão	de	trabalho	ao	longo	do	fuste	(coluna	que	liga	a	base	e	o	topo),	inteiramente	
armado	em	todo	seu	comprimento.
 
São	estacas	com	capacidade	de	carga	alta	(até	140	tf),	apresentam	recalques	
reduzidos,	podem	ser	executadas	inclinadas	e	em	todo	tipo	de	terreno	e	causam	
mínima	perturbação	sonora.	No	entorno,	os	equipamentos	utilizados	possuem	
https://www.youtube.com/watch?v=bGv8f-Vaczk
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
13
porte	médio,	permitindo,	dessa	forma,	execução	em	áreas	com	limitação	de	espaço.	
Alguns	efeitos	negativos	da	implementação	da	estaca	raiz	estão	relacionados	ao	
custo	elevado,	ao	alto	consumo	de	aço	e	cimento	e	à	presença	de	água	no	canteiro	
de	obras.
 
O	 processo	 executivo	 de	 estaqueamento	 se	 constitui	 em	 quatro	 etapas	
fundamentais:
1ª	etapa)	Perfuração	do	solo:	nesta	etapa,	o	 terreno	é	perfurado	através	de	um	
tubo	de	aço,	este	que	rotaciona	com	uma	carga	axial	para	baixo.	A	água	aplicada	
no	processo	de	perfuração	é	injetada	no	interior	do	tubo	e	retorna	externamente,	
removendo,	dessa	forma,	o	material	desagregado	pela	coroa.
2ª	etapa)	Colocação	da	armadura:	após	todo	o	material	desagregado	ser	removido,	
posiciona-se	a	armadura	no	interior	da	estaca.
3ª	etapa)	Injeção	de	argamassa:	nesta	etapa,	inicia-se	a	injeção	de	argamassa	de	
cimento	e	areia,	com	um	consumo	mínimo	de	600	Kg	de	cimento	por	metro	cúbico	
de	argamassa.
4ª	 etapa)	 Retirada	 dos	 tubos	 com	 complemento	 de	 argamassa:	 finalizando	 o	
processo	de	execução	da	estaca	raiz,	os	 tubos	de	perfuração	são	removidos	do	
solo	por	meio	de	ar	comprimido,	e	a	estaca	é	complementada	com	argamassa,	
preenchendo	todo	o	espaço	perfurado.
A	Figura	9	exemplifica	o	procedimento	executivo:
FIGURA 9 – PROCEDIMENTO SEQUENCIAL DE EXECUÇÃO DE ESTACA RAIZ
FONTE: Adaptado de Pereira (2017)
A	figura	a	seguir	exemplifica	o	processo	de	execução	da	estaca	raiz	nos	
Terminais	 Integrados:	Norte	 (Itoupavas)	e	Oeste	 (Águas	Verdes),	na	cidade	de	
Blumenau/SC.
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
14
FIGURA 10 – EXECUÇÃO DE ESTACA RAIZ
FONTE: <https://seel.com.br/galeria-de-fotos/galeria-fundacoes>. Acesso em: 14 set. 2019.
d) Hélice Contínua:	conforme	descreve	a	NBR	6122	(ABNT,	2019),	a	estaca	hélice	
contínua	 é	moldada	 in	 loco,	 executada	por	meio	da	 introdução,	 no	 terreno,	
por	rotação,	de	um	trado	helicoidal	contínuo	e	com	injeção	de	concreto	pela	
haste	central	do	trado.	Simultaneamente,	com	a	retirada,	após	a	concretagem,	
é	 inserida	 a	 armação.	 Velloso	 e	 Lopes	 (2010)	 apontam	 que	 a	 colocação	 da	
armadura,	 no	 processo	 executivo	 da	 estaca	 hélice	 contínua,	 é	 feita	 após	
o	 término	 da	 concretagem,	 com	 introdução	 por	 operários.	 Com	 isso,	 um	
dos	 pontos	 de	 atenção	 durante	 a	 execução	 das	 estacas	 está	 relacionado	 ao	
fornecimento	de	concreto	bombeado,	apresentando	características	inerentes	ao	
processo	executivo,	principalmente	no	que	diz	respeito	ao	slump test.	Assim,	
é	fundamental	o	estudo	logístico	da	região	para	que	não	haja	interrupção	no	
fornecimento	durante	a	concretagem	da	estaca.
A	seguir,	é	possível	observar	um	resumo	das	estacas.
https://seel.com.br/galeria-de-fotos/galeria-fundacoes%3e. Acesso em: 14 set. 2019
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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Estacas
Pré-moldada
Concreto
De	deslocamentoMetálica
Madeira
Moldada	in loco
Franki De	deslocamento
Raiz Sem	deslocamento
Broca
EscavadasStraussHélice
Escavada	com	lama
FONTE: Adaptado de Campos (2015)
QUADRO 1 – RESUMO DAS ESTACAS E SUAS CLASSIFICAÇÕES
4.2 TUBULÃO
É	 elemento	 de	 fundação	 profunda,	 escavado	 no	 terreno	 em	 que,	 pelo	
menos,	na	etapa	final,	há	descida	de	pessoas,	que	se	faz	necessária	para	executar	
o	alargamento	de	base.	Ainda,	pode	haver	a	limpeza	do	fundo	da	escavação,	uma	
vez	que	neste	tipo	de	fundação	as	cargas	são	transmitidas	preponderantemente	
pela	ponta.	Os	tubulões	podem	ser	agrupados	em	dois	grupos:	 tubulões	a	céu	
aberto	e	os	que	empregam	ar	comprimido.
a)	Tubulão a céu aberto:	 consiste	 em	 um	 poço	 aberto	 manualmente	 ou	
mecanicamente	(com	trado	rotativo)	em	solos	coesivos	(secos),	de	modo	que	
não	 haja	 desmoronamento	 durante	 a	 escavação,	 e	 acima	 do	 nível	 d’água.	
Quando	 há	 tendência	 de	 desmoronamento,	 reveste-se	 o	 furo	 com	 alvenaria	
de	tijolo,	tubo	de	concreto	ou	tubo	de	aço.	O	fuste	(poço)	é	escavado	até	a	cota	
desejada,	a	base	é	alargada	e,	posteriormente,	enche-se	de	concreto	 (BRITO,	
1987).
O	processo	executivo	inicia-se	com	a	escavação	do	fuste.	Na	parte	inferior,	
é	escavada	uma	base	(B)	com	diâmetro	 igual	ou	maior	a	três	vezes	o	diâmetro	
do	fuste	(B≥3df),	sendo	que	o	diâmetro	mínimo	do	fuste	deve	ser	de	70	cm.	Em	
seguida,	são	colocadas	as	armaduras	e,	posteriormente,	é	feita	a	concretagem.	A	
seguir,	é	possível	observar	o	procedimento	executivo.
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
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FONTE: <http://www.basestrauss.com.br/tubulao.html>. Acesso em: 14 set. 2019.
FIGURA 11 – PROCEDIMENTO SEQUENCIAL DE TUBULÃO A CÉU ABERTO
b)	Tubulão a ar comprimido (pneumático):	 é	 utilizado	 quando	 existe	 água,	
são	exigidas	grandes	profundidades	e	existe	o	risco	de	desmoronamento	das	
paredes.	No	caso,	a	injeção	de	ar	comprimido	nos	tubulões	impede	a	entrada	
de	água,	pois	a	pressão	interna	é	maior,	sendo	a	pressão	empregada	no	máximo	
de	3	kg/cm²	(30	metros	de	coluna	d’água),	limitando	a	profundidade	em	30m	
abaixo	 do	 nível.	Assim,	 é	 possível	 que	 sejam	 executados,	 normalmente,	 os	
trabalhos	de	escavação,	alargamento	do	fuste	e	concretagem.	
São	 também	 executados	 com	 camisas	 pré-moldadas,	 em	módulos,	 que	
variam	de	3m	a	4m,	com	uma	cravação	feita	manualmente	em	um	espaço	confinado,	
utilizando	ar	 comprimido	 (CAMPOS,	2015).	Essa	 camisa	 também	oferece	uma	
segurança	ao	operário	durante	a	descida	manual	em	um	solo.	Portanto,	o	tubulão	
trabalha	com	sua	“estrutura”	fechada	para	que,	em	nenhum	momento,	exista	a	
presença	de	água	dentro	do	ambiente	de	escavação	(MARANGON,	2018).
Os	tubulões	pneumáticos	são,	atualmente,	pouco	empregados	no	mundo	
todo,	devido	aos	riscos	e	custos	envolvidos.	No	Brasil,	observa-se	uma	tendência	
de	redução	de	utilização	do	método	(ALONSO;	GOLOMBEK,	1998).
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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FIGURA 12 – TUBULÃO A AR COMPRIMIDO
FONTE: Fogaça (2012, p. 12)
De	acordo	com	Albiero	e	Cintra	 (1998)	e	Alonso	e	Golombek	(1998),	os	
tubulões	apresentam	vantagens	como:
•	 Custos	de	mobilização	e	desmobilização	 inferiores	aos	 custos	 referentes	aos	
bate-estacas	e	outros	equipamentos,	influenciando	nos	custos	totais.
•	 Os	ruídos	e	vibrações	são	de	baixa	intensidade	durante	o	processo	executivo.
•	 Durante	a	escavação,	o	engenheiro	de	fundações	pode	observar	e	classificar	o	
solo	retirado	e	compará-lo	com	as	condições	de	subsolo	previstas	em	projeto.
•	 O	diâmetro	e	o	comprimento	dos	tubulõespodem	ser	modificados	durante	a	
escavação	para	compensar	condições	de	subsolo	diferentes	das	previstas.
•	 Durante	as	escavações,	solos	com	pedras	e	matacões	podem	ser	atravessados,	
especialmente	em	estacas	de	grande	diâmetro,	sendo	possível	a	penetração	em	
rochas.
•	 É	possível	apoiar	cada	pilar	em	um	fuste	único,	no	lugar	de	diversas	estacas,	
eliminando	a	necessidade	de	bloco	de	coroamento.
•	 As	escavações	podem	atravessar	solos	com	pedras	e	matacões,	especialmente	
se	existem	grandes	diâmetros	com	penetração	de	vários	tipos	de	rocha.
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
18
4.3 CAIXÃO
Caixão:	 elemento	 de	 fundação	 de	 forma	 prismática,	 concretado	 na	
superfície	e	instalado	por	escavação	interna.	No	geral,	de	volumes	muito	maiores	
que	os	tubulões.
Qual será o sistema de fundação utilizado no prédio mais alto do mundo? 
Você já conheceu o radier estaquiado?
O radier estaqueado consiste em associações de uma estaca, ou grupo de estacas, com um 
elemento de fundação superficial (sapata, radier) ou bloco de coroamento, com ambas as 
partes contribuindo para a transmissão das cargas ao maciço de solo. 
A diferença básica entre o radier estaqueado e os grupos convencionais é que, nesses 
últimos, o elemento de ligação bloco de coroamento não está em contato com o solo. 
Dentre os casos em que se empregou esse tipo de fundação, destaca-se o edifício mais alto 
do mundo, localizado em Dubai, nos Emirados Árabes, denominado Burj Khalifah, com 828 
m de altura. Esse edifício está apoiado sobre um radier estaqueado com 3,5 m de espessura, 
sobre 194 estacas escavadas de 1,5 metro de diâmetro.
ATENCAO
FIGURA 13 – EDIFÍCIO BURJ KHALIFA
FONTE: <https://www.burjkhalifa.ae/en/the-tower/gallery/>. Acesso em: 14 set. 2019.
TÓPICO 1 — TIPOS DE FUNDAÇÕES E TERMINOLOGIA
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FIGURA 14 – PERSPECTIVA DO RADIER ESTAQUEADO DO BURJ KHALIFA
FONTE: Hernéndez (2014, p. 7)
5 ATIVIDADE PRÁTICA 1
OBJETIVOS
•	 Analisar	uma	situação	de	campo	em	que	é	necessário	realizar	uma	fundação	
profunda.
•	 Analisar	um	relatório	de	cravação	e,	paralelamente,	um	relatório	de	sondagem	
para	a	mesma	região.
•	 Determinar	o	comprimento	de	cravação	das	estacas.
•	 Verificar	as	camadas	mais	resistentes	e	a	implicação	no	processo	executivo.
Imagine	que	você	é	o	engenheiro	geotécnico	responsável	pelo	projeto	de	
fundação	de	uma	 edificação	 residencial	multifamiliar	 com	 seis	 pavimentos.	O	
terreno	está	localizado	distante	de	outras	edificações	e,	financeiramente,	o	sistema	
executivo	de	fundação	profunda	com	estacas	pré-moldadas	se	apresenta	atrativo.	
No	terreno	em	que	será	realizada	a	execução	do	projeto,	foi	realizado	laudo	de	
sondagem,	 cravação	de	uma	estaca-teste,	 o	 relatório	de	 cravação	 e	o	 laudo	de	
sondagem	em	determinado	local	do	terreno.
Chama-se	diagrama	de	cravação	o	número	de	golpes	do	martelo	na	estaca,	
necessários	para	cravar	um	dado	comprimento	de	estaca.	Esse	número	de	golpes	
tem	uma	relação	direta	com	a	nega:	dividindo-se	o	comprimento	escolhido	pelo	
número	de	golpes	do	martelo,	tem-se	a	nega	média	do	comprimento	(VIEIRA,	
2006).	Normalmente,	especifica-se	nega	para	o	comprimento	de	cravação	nos	dez	
últimos	golpes	do	pilão	na	estaca.
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
20
Responda:
1	 Você	 recomenda	 que	 seja	 realizado	 o	 estaqueamento	 utilizando	 que	
profundidade?	Caracterize	o	solo	onde	a	estaca	será	apoiada.
2		Partiremos	do	pressuposto	de	que	a	estaca	pré-moldada	parou	de	descer	entre	
a	profundidade	de	17,25	metros	e	18,50	metros.	Qual	ação	você	tomaria	em	um	
canteiro	de	obras?
 
FIGURA 15 – RELATÓRIO DE CRAVAÇÃO
FONTE: Vieira (2006, p. 49)
21
Neste tópico, você aprendeu que: 
•	 A	 fundação	pode	 ser	 observada	 como	um	 sistema	 composto	 pelo	 elemento	
estrutural	e	pelo	maciço	de	solo.
 
•	 Os	 principais	 tipos	 de	 fundações	 podem	 ser	 reunidos	 em	 dois	 grupos:	
fundações	 superficiais	 e	 profundas.	 Bloco,	 radier	 e	 sapata	 são	 considerados	
fundações	 superficiais.	Estaca,	 tubulão	 e	 caixão	 são	 considerados	 fundações	
profundas.
•	 Bloco	 é	 um	 elemento	 de	 concreto	 dimensionado	 de	 modo	 que	 as	 tensões	
de	 tração	 resultantes	 sejam	 resistidas	 pelo	 concreto,	 sem	 necessidade	 de	
armadura.	Altura	relativamente	grande,	importante	para	que	seja	trabalhada	a	
compressão.
 
•	 Radier	 é	 um	 elemento	 de	 fundação	 que	 abrange	 parte	 ou	 todos	 os	 pilares	
de	 uma	 estrutura,	 distribuindo	 seus	 carregamentos,	 podendo	 ser	 liso,	 com	
pedestais	ou	cogumelos,	nervurado	e/ou	em	caixão.
•	 A	 sapata	 é	 um	 elemento	 de	 concreto	 armado,	 dimensionado	 de	modo	 que	
as	 tensões	de	 tração	resultantes	sejam	resistidas	pelo	emprego	de	armadura	
especialmente	 disposta.	 Possui	 pequena	 altura	 em	 relação	 às	 dimensões	 da	
base.	 Ao	 contrário	 dos	 blocos,	 que	 trabalham	 por	 compressão	 simples,	 as	
sapatas	trabalham	a	flexão.	Pode	ser	corrida,	associada	ou	isolada.
•	 Uma	estaca	é	executada	por	ferramentas	ou	equipamentos,	execução	esta	que	
pode	ser	por	deslocamento,	por	escavação	ou	mista.	É	um	elemento	estrutural	
esbelto	 quando	 comparado	 aos	 blocos.	 Pode	 ser	 classificada	 em	 estaca	 pré-
moldada	em	concreto,	metálica	ou	aço,	madeira,	Strauss,	Franki,	raiz	e	hélice	
contínua.
•	 O	 tubulão	 é	 um	 poço	 aberto	 manualmente	 ou	 mecanicamente	 (com	 trado	
rotativo)	em	solos	coesivos	 (secos),	de	modo	que	não	haja	desmoronamento	
durante	a	escavação,	e	acima	do	nível	d’água.	O	tubulão	pode	ser	a	céu	aberto	
ou	pneumático.
•	 O	 caixão	 tem	 forma	 prismática,	 concretado	 na	 superfície	 e	 instalado	 por	
escavação	interna.
RESUMO DO TÓPICO 1
22
1		A	partir	dos	procedimentos	executivos	para	estacas,	analise	as	afirmativas	
a	seguir:
I-	São	moldadas	in	loco,	armadas	em	todo	o	seu	comprimento.
II-	O	furo	é	preenchido	com	argamassa	mediante	bomba	de	injeção.
III-	Não	devem	ser	executadas	em	solos	muito	duros	ou	muito	compactos,	ou	
quando	houver	ocorrência	de	matacões.
Assinale	a	alternativa	CORRETA:
a)	(			)	Sentença	I,	somente.
b)	(			)	Sentença	II,	somente.
c)	(			)	Sentença	III,	somente.
d)	(			)	As	sentenças	I	e	II	estão	corretas.
e)	(			)	Todas	as	sentenças	estão	corretas.
 
2		Com	relação	aos	procedimentos	executivos	estabelecidos	na	NBR	6122:2019	–	
Projeto	e	Execução	de	Fundações,	relacionados	ao	uso	de	estacas	pré-moldadas	
de	concreto,	é	CORRETO	afirmar	que:
a)	(	 	 	 )	 Se	 forem	utilizadas	 para	 obras	 permanentes,	 devem	 ser	 protegidas	
contra	o	ataque	de	fungos.
b)	(	 	 )	 As	 tensões	 na	 cravação	 devem	 ser	 limitadas	 a	 80%	 da	 tensão	 de	
escoamento	do	aço.
c)	(		 	)	Podem	ser	emendadas	através	de	anéis	soldados.
d)	(			)	A	concretagem	deve	ser	feita	no	mesmo	dia	da	perfuração,	através	de	
um	funil.
e)	(			)	Não	devem	ser	utilizadas	em	areias	submersas.
3	 	Indique	o	item	CORRETO	a	respeito	da	execução	de	fundações	profundas:
a)		(	 	 )	Um	dos	problemas	 executivos	da	 estaca	 tipo	 Franki	 corresponde	 ao	
estrangulamento	do	fuste	em	solos	granulares.
b)	(	 	 )	 Os	 tubulões	pneumáticos,	 a	 exemplo	do	 tipo	Gow,	 são	utilizados	
para	escavação	abaixo	do	lençol	freático	com	o	uso	de	ar	comprimido.
c)	(	 	 	 )	A	 característica	 principal	 das	 estacas	 Strauss	 refere-se	 ao	 uso	 de	
bentonita	para	a	estabilização	da	escavação.
d)	( 	 	 ) 	Durante	a	escavação	de	um	tubulão,	tanto	o	seu	diâmetro	quanto	seu	
comprimento	 podem	 ser	 alterados,	 caso	 as	 condições	 do	 subsolo	 sejam	
diferentes	das	previstas.
e)	(	 	 	)	Em	uma	estaca	hélice,	a	armação	é	inserida	logo	após	a	execução	da	
cavidade	 pela	 hélice	 espiral.	 Em	 seguida,	 realiza-se	 o	 procedimento	 de	
concretagem.
AUTOATIVIDADE
23
4	 Ao	 observar	 as	 estacas	 a	 seguir,	 assinale	 a	 que	 contém	 as	 seguintes	
características:	 não	 permite	 alívio	 significativo	 do	 terreno,	 tornando	
possível	sua	execução	em	solos	coesivos	ou	arenosos,	na	presença	ou	não	de	
lençol	freático;	elevada	produtividade,	que	exige	a	central	de	concreto	nas	
proximidades	do	local	de	trabalho;	é	executada	sobrepressão	controlada	e	
seu	processo	executivo	é	isento	de	vibrações	e	ruídos.
a)	(			)	Estaca	Mega.
b)	(			)	Estaca	Franki.
c)	(			)	Estaca	Raiz.
d)	(			)	Estaca	Strauss.
e)	(			)	Estaca	Hélice	Contínua.
24
25
TÓPICO 2 —
UNIDADE 1
INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
1 INTRODUÇÃO
Neste	tópico,	serão	apresentados	os	principais	processos	de	investigação	
do	subsolo	para	estruturas,	além	de	informações	que	podem	ser	obtidas	desses	
processos.
 
Para	 a	 elaboração	 de	 um	 projeto	 de	 fundações	 ou	 obras	 de	 terra,	 é	
necessário	ter	conhecimento	do	local	e	do	subsolo,	para	que	se	conheça	os	tipos	
de	solo	existentes,	a	profundidade	e	a	resistência	da	camada,	além	da	localização	
do	nível	d´água,	caso	exista.	Essas	 informações	são	obtidas	a	partir	de	ensaios	
laboratoriais	de	investigação	geotécnica.
 
2 INVESTIGAÇÃO GEOTÉCNICA
O	engenheiro	projetista	de	fundações	deve	se	envolver	com	a	investigação	
do	 solo	 desde	 o	 início.	 Devem	 ser	 identificadas	 e	 classificadas	 as	 diversas	
camadas	que	compõem	o	substrato	a	ser	analisado,	além	de	suas	propriedades	de	
engenharia.	Na	prática,	frequentemente,	isso	não	acontece,	e	o	engenheiro	recebe	
um	conjunto	de	sondagens,	além	de	informações	sobre	a	estrutura.	Assim,	caso	
ocorram	eventuais	dúvidas	que	 impeçam	a	execução	do	projeto,	as	 sondagens	
devem	ser	consideradas	como	uma	investigação	preliminar	(VELLOSO;	LOPES,	
2011).
Para	uma	investigação	geotécnica,	é	necessário	relacionar	diversos	fatores,	
como	características	do	meio	físico,	complexidade	da	obra	e	riscos	envolvidos.	
Então	combinados,	deverão	determinar	a	estratégia	a	ser	utilizada	para	o	projeto	
(SCHNAID;	 ODEBRECHT,	 2012).	 	 Assim,	 segundo	 Velloso	 e	 Lopes	 (2011),	 é	
necessário	definir	as	etapas	da	investigação.	São	elas:
•	 Investigação	preliminar.
•	 Investigação	de	projeto	ou	complementar.
•	 Investigação	para	execução.
A	primeira	etapa,	a	investigação	preliminar,	tem	como	objetivo	conhecer	
as	 principais	 características	 do	 solo.	 São	 executadas	 apenas	 sondagens	 para	
a	percussão.	O	espaçamento	entre	 as	 sondagens	 (também	chamado	de	malha)	
costuma	ser	regular	(com	espaçamento	de	1	furo	a	cada	20	metros,	por	exemplo,	
26
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
sem	 que	 os	 pontos	 estejam	 alinhados)	 e	 a	 profundidade	 deve	 caracterizar	 o	
embasamento	rochoso.	Após	a	fase,	o	engenheiro	já	deverá	ter	alguma	ideia	do	
tipo	de	fundação	que	deverá	ser	utilizado	(VELLOSO;	LOPES,	2011).
Na	investigação	complementar,	são	executadas	mais	algumas	sondagens,	
fazendo	 com	 que	 o	 total	 de	 pontos	 investigados	 contemple	 o	 mínimo	 de	
exigências	normativas.	O	objetivo	é	esclarecer	as	características	relevantes	do	solo	
do	ponto	de	vista	do	comportamento	de	 fundações	 (VELLOSO;	LOPES,	2011).	
Podem	ser	realizadas	sondagens	mistas	ou	especiais	para	retiradas	de	amostras	
indeformadas.
 
Para	qualquer	situação,	devem	existir,	no	mínimo:
 
a)	duas	sondagens	para	área	de	projeção	em	planta	do	edifício	até	200	m²;	
b)	três	sondagens	para	área	entre	200	m²	e	400	m².
Por	fim,	 a	 fase	de	 execução	visa	 confirmar	 as	 condições	de	projeto	 em	
áreas	consideradas	críticas	ou	em	regiões	com	grande	variação	de	solo	na	obra.
Um	 programa	 de	 investigação	 bem	 concebido,	 com	 avaliação	 correta	
e	 precisa	 dos	 parâmetros	 do	 solo,	 pode	 ocasionar	 um	 ótimo	 desempenho	 na	
construção,	além	da	otimização	entre	custo	e	benefícios	da	obra.
Os	principais	processos	de	investigação	geotécnica	são:
a)	O	Standard Penetration Test	(SPT).
b)	O	Ensaio	de	Cone	(CPT)	e	Piezocone	(CPTU).
c)	Ensaio	de	Palheta.
d)	Ensaio	Pressiométrico.
3 STANDARD PENETRATION TEST (SPT) 
O	Standard Penetration Test	 (SPT),	 também	conhecido	por	 sondagem	de	
simples	 reconhecimento	 ou	 sondagem	de	 solo	 para	 percussão,	 é	 a	 ferramenta	
geotécnica	mais	 trivial	 conhecida,	 e	 é	 aplicada,	praticamente,	no	mundo	 todo.	
É	 um	 indicativo	 da	 densidade	 de	 solos	 granulares	 e	 aplicado	 também	 para	
ser	 identificada	 a	 consistência	de	 rolos	 coesivos	 e	 rochas	 brandas	 (SCHNAID;	
ODEBRECHT,	2012).	A	sua	execução	está	normalizada	pela	Associação	Brasileira	
de	Normas	Técnicas	(ABNT,	2001)	e	as	recomendações	constantes,	tanto	para	o	
equipamento	quanto	para	o	procedimento,	devem	ser	 rigorosamente	 seguidas	
para	a	obtenção	de	resultados	comparáveis	com	ensaios	em	outros	lugares.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
27
A	 sondagem	 para	 percussão	 com	 SPT	 é	 um	 recurso	 valioso	 que	 pode	
facilitar	 a	 seleção	 do	 tipo	 de	 fundação,	 não	 importando	 o	 porte	 da	 obra.	 Há	
influência	nos	padrões	de	segurança,	qualidade,	economia,	e	a	variação	do	solo	
de	um	determinado	ponto	de	estudo	para	outro	torna	necessária	a	execução	de	
sondagens	em	todos	os	projetos	de	fundações.
O	 SPT	 é	 uma	 medida	 de	 resistência	 dinâmica	 conjugada	 para	 uma	
sondagem	de	 simples	 reconhecimento.	A	 perfuração	 é	 obtida	 por	 tradagem	 e	
circulação	de	 água,	 sendo	utilizado	um	 trépano	de	 lavagem	 como	 ferramenta	
de	escavação.	Amostras	 representativas	do	solo	são	coletadas	a	cada	metro	de	
profundidade	 por	 meio	 de	 amostrador	 padrão	 com	 diâmetro	 externo	 de	 50	
mm.	O	procedimento	de	ensaio	 consiste	na	 cravação	do	amostrador	no	 fundo	
de	uma	escavação	(revestida	ou	não),	com	uma	queda	de	peso	de	65	kg	a	uma	
altura	de	750	mm.	O	valor	N	 SPT é	o	número	de	golpes	necessário	para	fazer	o	
amostrador	penetrar	300	mm	após	uma	cravação	inicial	de	150	mm	(SCHNAID;	
ODEBRECHT,	2012).
Schnaid	 e	 Odebrecht	 (2012)	 apresentam	 os	 equipamentos	 e	 seus	
componentes	necessários	para	a	realização	do	ensaio	SPT.	Os	equipamentos	que	
fazem	parte	do	sistema	são	compostos	por	seis	partes:	a)	amostrador,	b)	hastes,	
c)	martelo,	d)	 torre	ou	 tripé	de	 sondagem,	e)	 cabeça	de	bater	 e	 f)	 conjunto	de	
perfuração.
a)	Amostrador:	possui	três	partes	distintas	–	cabeça,	corpo	e	sapata.	A	cabeça	possui	
uma	válvula	de	esfera	em	um	orifício	de	drenagem	que	permite	a	saída	da	água	
de	dentro	das	hastes	e	a	consequente	retenção	da	amostra	de	solo	dentro	do	
amostrador.	Já	o	corpo	é	formado	por	um	tubo	bipartido,	que	permite	a	inspeção	
tátil	e	visual	das	amostras,	sendo	necessário	ser	inspecionado	periodicamente	e	
substituído	sempre	que	necessário.	A	amostra	coletada	no	corpo	do	amostrador	
deve	ser	acondicionada	em	recipiente	hermético	e	enviada	ao	laboratório	para	
a	classificação	do	solo,	como	características	granulométricas,	cor	e	presença	de	
matéria	orgânica.	O	amostrador	possui	dimensões	bem	definidas,	não	existindo	
tolerâncias	na	norma	brasileira.	O	amostrador	padrão	 tem	diâmetro	externo	
de	50,8	mm	±	2	mm	e	diâmetro	interno	de	34,9	mm	±	2	mm.	Por	fim,	a	sapata	
ou	bico	deve	ser	de	aço	 temperado	e	estar	 isento	de	 trincas,	amassamentos,	
ondulações,	denteações,	rebordos	ou	qualquer	tipo	de	deformação	que	altere	a	
seção	e	que	comprometa	o	ensaio.
28
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
FIGURA 16 – AMOSTRADOR PADRÃO
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 26)
b)	Hastes:	 são	 tubos	 mecânicos	 providos	 de	 roscas	 em	 suas	 extremidades,	
permitindo	a	 ligação	por	meio	do	uso	de	um	elemento	de	 conexão.	Devem	
ser	 lineares.	 Apresentando	 desgastes	 ou	 algum	 empenamento,	 devem	 ser	
substituídas.	Hastes	 que	não	 estão	 em	 seu	 estado	perfeito	podem	 transferir	
parte	da	energia	fornecida	pelo	golpe	do	martelo	para	a	parede	da	perfuração,	
exigindo,	assim,	mais	golpes	para	a	cravação	do	amostrador.
c)	Martelo:	constituído	de	aço,	e	com	massa	de	65kg,	é	o	elemento	que	aplica	o	
golpe	na	cabeça	de	bater,	haste	e	amostrador.	Deve	ser	de	 forma	prismática	
ou	cilíndrica,	tendo	encaixado,	na	parte	inferior,	um	coxim	de	madeira	dura	
(peroba	rosa	ou	equivalente).		Pode	ser	maciço	ou	vazado,	segundo	a	NBR	6484	
(ABTN,	2001).	O	martelo	maciço	deve	ter	uma	haste	de	1,20	m	de	comprimento	
fi	xada	na	face	inferior,	no	mesmo	eixo	da	simetria	longitudinal.	A	haste	deve	
ter	uma	marca	visível,	distando	de	0,75	m	da	base	do	coxim	de	madeira.	Se	a	
escolha	do	martelofor	o	vazado,	a	peça	deve	ter	um	furo	central	de	44	mm	de	
diâmetro.	No	caso,	a	cabeça	de	bater	deve	ser	dotada,	na	parte	superior,	de	
uma	haste	de	33,4	mm	de	diâmetro	e	1,20	m	de	comprimento,	com	uma	marca	
distando	0,75	m	do	topo	da	cabeça.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
29
FIGURA 17 – DIMENSÕES DE UM MARTELO
FONTE: Adaptado de ABNT (2001)
30
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
d)	Torre	ou	tripé	de	sondagem:	com	cerca	de	cinco	metros	de	altura,	é	montado	
sobre	os	pontos	de	sondagem	predefinidos.
e)	Cabeça	de	bater:	o	quarto	elemento	componente	é	cilíndrico,	de	aço	maciço	e	
tem	como	objetivo	promover	a	transferência	de	energia	do	golpe	do	martelo	
para	a	haste.		A	exigência	é	quanto	à	constituição:	deve	haver	um	tarugo	de	aço	
de	(83	±	5)	mm	de	diâmetro,	(90	±	5)	mm	de	altura	e	massa	nominal	entre	3,5	kg	
e	4,5	kg	(ABNT,	2001).
f)	Sistema	de	perfuração:	os	trados	manuais,	como	os	do	tipo	helicoidal	e	do	tipo	
concha,	 são	normalmente	usados	para	a	abertura	do	 furo	de	sondagem.	No	
sistema	mecanizado,	a	perfuração	é	executada	com	a	introdução	de	um	tubo	
com	um	helicoide	 na	 sua	parte	 externa,	 o	 chamado	 tubo	hollow auger.	 Este,	
além	de	facilitar	a	perfuração,	promove	o	revestimento	do	furo	de	sondagem.
FIGURA 18 – EQUIPAMENTO DE SONDAGEM SPT
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 25)
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
31
3.1 PROCEDIMENTOS DE ENSAIO
Para	a	realização	do	ensaio,	é	determinada,	na	planta	da	área,	a	posição	
dos	pontos	a	serem	sondados.	O	recomendado	é	colocar	as	sondagens	em	pontos	
estratégicos,	como	nas	proximidades	da	edificação.		Em	qualquer	caso,	deve-se	
evitar	que	a	locação	dos	pontos	esteja	alinhada,	para	que	se	obtenha	uma	variação	
dos	planos	de	corte	(QUARESMA	et al.,	1998).	Cada	furo	de	sondagem	deve	ser	
marcado	 com	 a	 cravação	 de	 um	 piquete	 de	madeira	 ou	material	 apropriado,	
sendo	necessária	uma	identificação	do	furo,	servindo	de	referência	de	nível	para	a	
execução	da	sondagem	e	posterior	determinação	de	cota	através	do	nivelamento	
topográfico.
Para	o	início	da	sondagem,	coloca-se,	sobre	o	terreno,	a	torre	(ou	tripé).	
No	 topo	da	 torre,	monta-se	um	conjunto	com	roldanas	e	cordas,	que	auxiliará	
no	 manuseio	 das	 hastes	 e	 levantamento	 do	 martelo.	 Com	 o	 auxílio	 de	 um	
trado,	 perfura-se	 até	 um	metro	de	profundidade.	A	perfuração	manual	 acima	
do	nível	do	 lençol	 freático	deve	 ser	 executada	 com	 trados	helicoidais.	Abaixo,	
usa-se	um	sistema	de	circulação	de	água,	bombeado	pelo	interior	das	hastes	até	
a	 extremidade	 inferior	 do	 furo,	 na	 cota	 em	que	 é	 posicionado	 o	 trépano	para	
desintegração	do	solo.
É	 recolhida	 uma	 amostra	 representativa	 do	 solo,	 chamada	 de	 amostra	
zero.	Em	seguida,	em	uma	das	extremidades	da	haste,	acopla-se	o	amostrador.	
Com	o	 amostrador	devidamente	posicionado	no	 fundo	da	perfuração,	 coloca-
se,	cuidadosamente,	o	martelo	sobre	a	cabeça	de	bater	(conectada	à	composição	
da	haste)	e	mede-se	a	penetração	da	composição	decorrente	do	peso	próprio	do	
martelo.	Se	for	um	valor	representativo,	registra-se.	Caso	não	seja,	marcam-se	três	
segmentos	de	15	cm	sobre	a	haste	e	inicia-se	a	cravação,	sendo	contado	o	número	
de	golpes	necessário	para	a	cravação	de	cada	segmento.	Por	exemplo,	5/15,	6/15	
e	9/15.	O	número	de	golpes	NSPT	nos	projetos	de	fundação	é	a	soma	dos	valores	
correspondentes	aos	últimos	30	cm	de	penetração	do	amostrador.
 
Observe,	 a	 seguir,	 um	 exemplo	 de	 um	 perfil	 geológico	 apresentado	 a	
partir	do	ensaio	de	SPT.
32
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
GRÁFICO 1 – PERFIL GEOLÓGICO A PARTIR DO ENSAIO DE SPT
FONTE: <https://www.guiadaengenharia.com/wp-content/uploads/2018/01/Sondagemm.jpg>. 
Acesso em: 6 set. 2019.
É	apresentado,	em	muitos	casos,	o	número	de	golpes	na	penetração	dos	
30	cm	iniciais.	É	uma	forma	de	avaliação	caso	existam	diferenças	elevadas.	Caso	
existam,	pode	ter	ocorrido	deficiência	na	limpeza	do	fundo	do	furo	da	sondagem	
ou	amolgamento	(perda	de	resistência)	do	solo.	
Outro	caso	é	referente	a	quando,	com	a	aplicação	do	primeiro	golpe	do	
martelo,	a	penetração	for	superior	a	45	cm.	O	resultado	da	cravação	do	amostrador	
deve	ser	expresso	pela	relação	do	golpe	com	a	respectiva	penetração	(SCHNAID;	
ODEBRECHT,	2012).
	 Em	 alguns	 casos,	 é	 necessário	 observar	 os	 critérios	 de	 paralização	 do	
ensaio:	a)	quando,	em	3	m	sucessivos,	forem	obtidos	30	golpes	para	penetração	
dos	15	cm	iniciais	do	amostrador	padrão;	b)	quando,	em	4	m	sucessivos,	forem	
obtidos	50	golpes	para	penetração	dos	30	cm	iniciais	do	amostrador	padrão;	e	c)	
quando,	em	5	m	sucessivos,	forem	obtidos	50	golpes	para	a	penetração	dos	45	cm	
do	amostrador	padrão.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
33
A	profundidade	a	ser	atingida	pela	perfuração	depende	do	porte	da	obra.	A	
resistência	do	solo,	o	tipo	de	obra	e	as	características	de	projeto	podem	influenciar	
e	exigir	sondagens	mais	profundas.		Além	disso,	é	de	primordial	importância	a	
determinação	do	nível	da	água.	Assim,	durante	o	processo	de	perfuração,	ao	ser	
observada	a	presença	de	água,	deve-se	interromper	o	ensaio	e	anotar	a	cota	da	
profundidade.	
Terminada	 a	 sondagem,	 o	 nível	 d’água	 deve	 ser	 observado	 até	 que	 se	
estabilize,	 ou	 em	um	período	mínimo	de	 24	 horas.	O	 nível	 da	 água	 pode	 ser	
anotado	 no	 dia	 de	 realização	 do	 ensaio	 SPT	 e	 é	 confirmado	 no	 dia	 seguinte,	
evitando	influências	do	procedimento	sobre	a	determinação	do	nível.
A	 norma	 NBR	 6484	 (ABNT,	 2001)	 traz	 uma	 relação	 dos	 estados	 de	
compacidade	e	de	consistência	dos	solos.
Tipo	de	solo Índice	de	resistência	à	penetração	NSPT
Classificação
Areia	e	siltes	arenosos
≤	4 Fofa	(o)
5	a	8 Pouco	compacta	(o)
9	a	18 Medianamente	compacta	(o)
19	a	40 Compacta	(o)
>40 Muito	compacta	(o)
Argilas	e	siltes	
argilosos
≤	2 Muito	mole
3	a	5 Mole
6	a	10 Média
11	a	19 Rija
>19 Dura
FONTE: Adaptado de ABNT (2001)
QUADRO 2 – COMPACIDADE E CONSISTÊNCIA DOS SOLOS
Vamos	fazer	um	exercício	juntos?
Você	 foi	 contratado	 pela	 construtora	 XY	 para	 executar	 um	 ensaio	 de	
sondagem	 SPT.	 Calcule	 o	 valor	 do	N	 do	 SPT	 para	 o	 furo	 3	 de	 sondagem	 do	
Edifício	Manchester.
34
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
Profundidade	de	
sondagem	(m)
Número	de	golpes/penetração	do	amostrador	(cm)
1,00	a	1,45m 5/15 5/15 6/15
2,00	a	2,45 6/15 6/15 6/15
3,00	a	3,45 7/15 8/15 9/15
4,00	a	4,45 7/15 8/15 9/15
5,00	a	5,45 20/15 27/15 25/15
6,00	a	6,45 41/15 - -
FONTE: O autor
FONTE: O autor
QUADRO 3 – FURO 3 DO EDIFÍCIO MANCHESTER
R.:	O	índice	de	resistência	corresponde	ao	número	de	golpes,	do	martelo	de	65	kgf	
(ou	65	kg)	caindo	de	75	cm	de	altura,	necessários	para	cravação	dos	últimos	30	cm	
do	amostrador	padrão	no	solo.
Durante	a	penetração	dos	15	cm	iniciais	do	amostrador	padrão,	se	for	obtida	uma	
penetração	menor	ou	igual	que	15	cm,	e	o	número	de	golpes	do	martelo	for	maior	
ou	 igual	 a	 30	 golpes,	 é	 possível	 parar	 a	 penetração	 e	 prosseguir	 a	 sondagem.	
Assim,	surge	a	seguinte	forma:
Profundidade	de	
sondagem	(m)
Número	de	golpes/penetração	do	
amostrador	(cm) N	(SPT)
1,00	a	1,45m 5/15 5/15 6/15 11
2,00	a	2,45 6/15 6/15 6/15 12
3,00	a	3,45 7/15 7/15 8/15 15
4,00	a	4,45 7/15 8/15 9/15 17
5,00	a	5,45 20/15 27/15 25/15 52
6,00	a	6,45 41/15 - - 41/15
QUADRO 4 – FURO 3 DO EDIFÍCIO MANCHESTER
3.2 SPT-T
A	sondagem	simples	associada	ao	torque	é	denominada	SPT-T.	O	torque	é	
aplicado	na	parte	superior	da	haste,	de	modo	a	rotacionar	o	amostrador	cravado	
no	 terreno.	 Assim,	 a	 medida,	 obtida	 através	 de	 um	 torquímetro	 (ferramenta	
mecânica	de	medição	de	torque),	 fornece	um	dado	adicional	à	resistência	para	
a	penetração.	A	 interpretação	da	medida	permite	 a	determinação	do	atrito	ou	
adesão	amostrador	–	solo,	conforme	a	Equação	1.
Eq.	1
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
35
FT é	o	atrito	lateral	ou	adesão,	em	kg/cm²;	T	é	o	torque	em	kgf.cm,	e	h	é	
a	penetração	do	amostrador	do	solo.	A	definição	do	atrito	 lateral	é	útil	para	a	
determinação	das	características	físicasdo	perfil	do	solo.
 
4 O ENSAIO DE CONE (CPT) E PIEZOCONE (CPTU)
O	 ensaio	 de	 cone	 (CPT	 –	 Cone Penetration Test)	 foi	 desenvolvido	 na	
Holanda,	por	volta	de	1930,	no	Laboratório	de	Mecânica	dos	Solos	de	Delft,	com	
o	objetivo	de	investigar	solos	moles.	Também	é	denominado	de	ensaio	de	cone	
holandês	ou	ensaio	de	penetração	estática	ou	“quase	estática”	(devido	à	forma	de	
cravação).
No	Brasil,	o	ensaio	tem	sido	utilizado	desde	o	final	da	década	de	1950,	
porém,	na	época,	a	experiência	no	país	era	limitada	a	um	número	relativamente	
baixo	de	casos.	Apenas	por	volta	de	1990	que	houve	um	interesse	crescente	pelo	
ensaio	de	CPT,	impulsionado	por	pesquisas	realizadas	por	diversas	universidades.	
Atualmente,	 o	 ensaio	 é	 executado	 comercialmente	 por	 diversas	 empresas	 da	
América	Latina	(SCHNAID;	ODEBRECHT,	2012).
4.1 EQUIPAMENTOS DE ENSAIO
	O	ensaio	é	simples:	basicamente,	é	feita	a	cravação,	no	terreno,	de	uma	
ponteira	cônica	com	velocidade	lenta	e	constante	(por	isso,	o	termo	“estática”	e	
“quase	estática”),	medindo	a	resistência	encontrada	na	ponta	e	a	resistência	por	
atrito	lateral	(VELLOSO;	LOPES,	2011).	A	velocidade	constante	fica	por	volta	de	
20mm/s	+/-	5mm/s	e	a	seção	transversal	do	cone	costuma	ser	de	10cm²,	podendo	
chegar	a	uma	seção	maior	em	equipamentos	mais	robustos.
Os	ensaios	são	padronizados	e	existe	diferença	entre	equipamentos	e	a	
forma	de	operação,	podendo	ser	classificados	em	três	categorias,	segundo	Schnaid	
e	Odebrecht	(2012):
a)	Cone	mecânico:	é	caracterizado	pela	leitura	das	forças	transmitidas	através	das	
hastes,	utilizando	células	analógicas	(anéis	dinamométricos)	para	a	resistência	
da	ponta	cônica	(qc),	do	atrito	ou	da	adesão	lateral	(fs).
b)	Cone	elétrico:	são	utilizadas	células	de	carga	instrumentadas	eletricamente	e	
em	substituição	às	células	de	carga	analógicas,	medindo	qc	e	fs	diretamente	na	
ponteira.
c)	Piezocone:	além	das	células	de	carga,	o	equipamento	inclui	sensores	de	pressão	
para	registro	da	poropressão.	Também	há	inclusão	de	sensores	de	inclinação	e	
sísmicos.
36
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 68)
FIGURA 19 – SENSORES DE PRESSÃO PARA REGISTRO DA POROPRESSÃO
Para	 execução	 do	 ensaio,	 é	 necessário	 compreender	 alguns	 dos	
equipamentos	 básicos,	 como	 os	 de	 cravação,	 detalhamento	 das	 ponteiras	
utilizadas,	além	da	interpretação	dos	resultados.
 
O	equipamento	de	cravação	é	uma	estrutura	de	reação	na	qual	é	montado	
um	 sistema	de	 aplicação	de	 cargas.	 Pode	 ser	utilizado	um	 sistema	hidráulico,	
além	de	uma	válvula	reguladora	de	vazão	para	controle	preciso	da	velocidade	de	
cravação.	Por	meio	de	hastes	de	um	metro,	ocorre	a	penetração.	Esses	conjuntos	
podem	ser	utilizados	em	terra	(onshore)	e	em	água	(neashore e off shore).
No	 primeiro	 caso,	 o	 conjunto	 de	 equipamentos	 pode	 ser	montado	 em	
caminhões,	tratores	sobre	rodas	ou	veículos	especiais.	A	reação	é	obtida	pelo	peso	
próprio	do	equipamento	e/ou	pela	fi	xação	no	solo	de	hélices	de	ancoragem.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
37
FONTE: Adaptado de Mayne (2007, p. 6)
FIGURA 20 – EXEMPLO DE ENSAIO MECÂNICO
No	 sistema	 em	 água,	 existem	 diversas	 confi	gurações	 do	 sistema	 de	
cravação,	sendo	que	se	diferem	entre	si	devido	à	profundidade	em	que	se	encontra	
o	 leito	marinho,	 podendo	 ser	 utilizadas	 plataformas,	 elevatórios,	 embarcações	
ou	sistemas	submergíveis	(SCHNAID,	2009).	Os	sistemas	submergíveis	podem	
ser	considerados	muito	simples,	operados	com	auxílio	de	mergulhadores	para	
execução	de	sondagens.
Os	tipos	de	ponteira	também	devem	ser	analisados.	Há,	comercialmente,	
diversos	 tipos	 variando	 sua	 dimensão,	 confi	gurações	 interna	 e	 externa,	 além	
dos	 sistemas	 de	 alimentação	 e	 de	 transmissão	 de	 dados.	 Quanto	 à	 dimensão	
externa	 (área	da	ponta	cônica),	é	comum	o	uso	de	ponta	com	10	cm²,	adotada	
como	padrão	pela	referência	internacional	IRTP	(International Reference Testing),	
embora	existam	maiores	ou	menores.	As	ponteiras	apresentam	partes	distintas	e	
compostas	em	cone,	com	diâmetro	entre	35,3	mm	e	36	mm	e	ângulo	de	60o,	luva	e	
fi	ltro	(SCHNAID;	ODEBRECHT,	2012).	
38
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 70)
FIGURA 21 – PONTEIRAS DE 2 CM², 10 CM², 15 CM², 40 CM²
Quanto	 ao	 sistema	 de	 transmissão	 de	 dados,	 costumam	 ser	 utilizados	
meios	 automáticos,	 por	 programas	 computacionais,	 para	 gerenciamento	 das	
informações.	As	 ponteiras	mais	modernas	 também	 apresentam	 um	 conversor	
analógico	digital	para	transmissão	de	dados	de	forma	digital.	Devido	ao	número	
de	 sistemas	 comercialmente	disponíveis,	podemos	citar:	 sistemas	que	utilizam	
cabo	elétrico,	sistemas	por	wireless,	sistemas	armazenados	na	própria	ponteira	
e	 transferidos	 posteriormente	 e	 sistemas	 com	 armazenamento	 em	 tempo	 real,	
também	por	wireless.
4.2 RESULTADOS DO ENSAIO
Nos	ensaios	CPT,	as	medidas	normalmente	realizadas	são	a	resistência	de	
ponta	(qc)	e	o	atrito	ou	adesão	lateral	(fs).	A	razão	de	atrito	é	defi	nida	como	Rf,	
sendo	utilizada	na	classifi	cação	dos	solos.	As	medidas	de	resistência	à	penetração	
são	 calculadas	de	 acordo	 com	o	 efeito	de	poropressões	que	 estão	 atuando	em	
áreas	 desiguais	 da	 geometria	 do	 cone,	 sendo	 necessário	 conhecer	 as	 pressões	
neutras	da	base	do	cone	u2,.	Assim,	calcula-se	a	 resistência	 real	do	ensaio	pela	
Equação	2.
Eq.	2
Em	que	a	=	AN/	AT.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
39
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 83)
FIGURA 22 – CORREÇÕES PARA O ENSAIO DE CONE
Resultados	de	ensaios	de	cone,	como	qc,	fs e	Rf,	são	dispostos	de	maneira	
que	se	apresentem	as	medidas	com	relação	à	profundidade.	As	medidas	ao	longo	
da	profundidade,	associadas	às	poropressões,	apresentam	grande	precisão	com	
relação	à	classifi	cação	da	camada	de	solo.
Com	 relação	 aos	 piezocones,	 medem-se	 as	 poropressões	 originadas	
durante	o	processo	de	 cravação	 e,	 assim,	defi	ne-se	um	novo	parâmetro	muito	
útil	para	a	classifi	cação	dos	solos,	conhecido	como	Bq,	determinado	através	da	
Equação	3:
Eq.	3
Em	que	uo	são	as	pressões	e	 	é	a	tensão	vertical.
40
UNIDADE 1 — GEOTECNIA DE FUNDAÇÕES
FONTE: Schnaid e Odebrecht (2012, p. 73)
FIGURA 23 – ENSAIO TÍPICO CPT
4.3 RELAÇÕES ENTRE SPT E CPT
Os	ensaios	de	SPT	e	CPT	são	os	procedimentos	de	investigações	geotécnicas	
mais	investigados	no	mundo.	Assim,	é	interessante	que	exista	uma	possibilidade	
de	correlacionar	as	medidas	de	NSPT e	qc.	
Existem	 diversas	 metodologias	 de	 correlações.	 No	 Brasil,	 existem	
correlações	baseadas	em	muitos	dados	tanto	para	solos	do	Rio	de	Janeiro	como	para	
São	Paulo.	Velloso	e	Lopes	(2010)	correlacionaram,	em	seu	estudo,	a	resistência	
à	penetração	do	cone	(qc)	do	ensaio	CPT	com	a	resistência	à	penetração	(NSPT)	do	
ensaio	SPT	através	da	Equação	4.	Os	valores	de	“k”	estão	dispostos	a	seguir,	em	
que	são	apresentados	também	os	valores	para	o	coeficiente	α,	denominado	razão	
de	atrito.	O	parâmetro	relaciona	o	atrito	lateral	do	cone	(fs)	com	a	tensão	de	ponta	
(qc),	variando	de	acordo	com	o	tipo	de	solo	atravessado	pelo	cone	(QUARESMA	
et al.,	1998).
Eq.	4
Em	que	k	é	o	coeficiente	de	correlação	entre	NSPT e	qc.
TÓPICO 2 —INSTRUMENTAÇÕES GEOTÉCNICAS
41
Valores	de	k	para	qc	em	MPa	e	valores	de	razão	de	atrito	α	
para	dimensionamento	de	estacas	via	Aoki-Velloso
Solo K α	
Areia 1,00 1,4
Silte 0,40 3,0
Silte	arenoso 0,55 2,2
Argila 0,20 6,0
Argila	arenosa 0,35 2,4
Argila	siltosa 0,22 4,0
FONTE: Adaptado de Aoki e Velloso (1975)
QUADRO 5 – VALORES DE K E α 
5 ENSAIO DA PALHETA
O	 ensaio	 da	 palheta,	 também	 conhecido	 como	 vane test,	 é	 comumente	
utilizado	para	a	determinação	da	resistência	ao	cisalhamento	não	drenado	(Su)	em	
depósitos	de	solos	moles,	a	uma	velocidade	de	rotação	constante	e	padrão,	com	
uma	palheta	cruciforme	em	profundidade	predefinida.		A	medição	do	torque	T	
versus	rotação	determina	os	valores	Su	do	solo	natural	e	amolgado.
O	ensaio	foi	desenvolvido	na	Suécia,	por	John