Cuidados em projetos de fundações

1. FUNDAÇÕES 1
Aula 02: Cuidados no projeto de fundações e
prospecção geotécnica
Prof. Washington Moura de Amorim Jr.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

2. O PROJETO DE FUNDAÇÕES
Fundações 1 2
De um modo geral há basicamente três maneiras de solucionar um
problema geotécnico:
1. Enfrentar, verificando quais os modelos que se aplica, calculando. Exemplos:
• Recalque de uma obra, estabilidade de um talude, etc.;
2. Contornar o problema evitando‐o. Exemplos:
• Barragens de Itaipú, Orós, Açu, Santa Cruz do Apodí: nelas o eixo das
barragens são curvos – gastando mais material, porém evitando falhas
geológicas e outras dificuldades cujo tratamento seria muito oneroso;
• Posto de gasolina que seria construído no final da Av. Caxangá e casa que
seria construída perto da Ilha do Retiro: onde a existência de espessa
camada de argila mole e/ou turfa exigiria fundação profunda de custo
proibitivo para a importância/custo total da obra, etc.;

3. Fundações 1 3
Figura 1 – Barragem de Orós. Fonte: DNOCS

4. 3. Conviver com o problema.
• Aterros de acesso em fundação direta e o viaduto ou ponte em
fundação profunda, prédio no México projetado com pêndulo que
comanda bombeamento que desloca volumes em caixas de água na
cobertura para “aprumar” o edifício;
• Linha férrea na planície amazônica, onde a solução foi colocar camada
impermeável para retardar ainda mais o tempo de adensamento,
fazendo com que os consertos devido aos recalques ocorressem em
tempos compatíveis com o retorno do investimento devido às cargas
transportadas.
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O PROJETO DE FUNDAÇÕES

5. 1. As vezes há interesse do cliente em acelerar a execução da obra, mesmo
que para isso tenha que utilizar soluções mais dispendiosas. Exemplo:
utilização de fundação em estacas, de mais rápida execução, em vez da
solução em fundação superficial mais econômica, porém com tempo de
execução maior, o que faria perder as vendas de fim de ano do shopping
em execução.
2. Outras vezes se deseja o inverso, como no caso das fundações de edifício
de um condomínio fechado em Fortaleza onde se preferiu a fundação em
sapatas, neste caso mais dispendiosas porque seriam executadas muito
mais lentamente (abrir escavação, formas, concreto magro, ferragens,
concretagem), recordando ainda que para aquela profundidade e solo a
solução em estaca era mais econômica – com a lenta execução o
desembolso também é mais lento, cabendo dentro do recebimento
mensal do condomínio e não necessitando de oneroso empréstimo/juros.
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OBSERVAÇÕES

6. 1. Qual a profundidade em que se devem apoiar as fundações?
2. Há necessidade de cortinas de estacas prancha e/ou escoramento na
escavação para a execução das fundações? (para evitar desmoronamento
dos taludes e danos nas obras vizinhas, atenção às normas).
3. Há necessidade do rebaixamento do nível d’água durante os trabalhos de
execução das fundações? Em caso afirmativo, qual o método mais
adequado e o tempo em que deverá estar atuando?
4. Haverá perigo/danos para as obras vizinhas? Não só devido aos trabalhos
de execução da obra (deslocamentos/carreamento de material devido às
escavações e/ou rebaixamento, recalque por adensamento de camadas
inferiores de argila mole devido ao rebaixamento, etc.) como pelos
recalques provocados nas obras vizinhas devido à superposição de cargas,
deslocamento de solos moles pela assimetria de carregamento, etc.
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PERGUNTAS BÁSICAS EM PROJETOS DE FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS

7. 5. Qual o recalque da obra e sua distribuição? As distorções angulares estão
dentro dos limites da obra? Qual a distribuição dos recalques com o
tempo?
6. A distribuição dos recalques implicará em cuidados especiais no projeto
da estrutura? Como a estrutura se comportará: rígida ou flexível? A
maioria dos edifícios de apartamentos comporta‐se como flexível até a
quarta laje, passando a rígido daí por diante.
7. Foi estudada a solução de melhoramento do solo para o uso da fundação
superficial?
8. Há necessidade de instrumentação de controle de recalque? Neste caso
qual o máximo admissível?
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PERGUNTAS BÁSICAS EM PROJETO DE FUNDAÇÕES
SUPERFICIAIS
Fonte: Lambe e Whitman (1969)

8. 1. Qual tipo de estaca utilizar?
2. Qual a carga de trabalho de cada estaca?
3. Qual a distribuição do estaqueamento? Foi estudado o efeito de grupo?
4. Qual o método de execução deve‐se utilizar? Há necessidade de
instrumentação de controle?
5. Qual a variação permitida de verticalidade e excentricidade para esta
obra?
6. Há necessidade de sequência especial de execução do estaqueamento?
7. O estaqueamento em execução tem influência sobre as obras vizinhas?
8. Foram verificados os efeitos do atrito negativo, efeito Tschebotarioff,
necessidade de executar inicialmente aterro, etc.?
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PERGUNTAS BÁSICAS EM PROJETO DE FUNDAÇ. PROFUNDAS
Fonte: Lambe e Whitman (1969)

9. Fundações 1 9
EXEMPLOS DE FUNDAÇÕES
Fonte: Lambe e Whitman (1969)

10. Fundações 1 10
EXEMPLOS DE RECALQUES EM GRANDES ÁREAS
Figura 2 – Palacio de las Bellas Artes, Cidade do México. O recalque
diferencial de 2 m entre a rua e o prédio à direita necessitou degraus que
foram acrescentados a medida que o recalque acontecia. A subsidência geral
dessa parte da cidade é 7 m. Fonte: Lambe e Whitman (1969).
1. Em Long Beach, Califórnia, uma área
de 41.5 km², apresentava recalques da
ordem de 7,5 m em 1976, devido a
extração de petróleo, tornando
necessária a construção de adaptações
na indústria naval e nos diques secos
ali existentes;
2. Na cidade do México, devido a retirada
d’água e os recalques por adensa‐
mento, apresenta regiões com defor‐
mações da ordem de 14 m em 2002;

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EXEMPLOS DE RECALQUES EM GRANDES ÁREAS
3. Devido aos aterros colocados sobre os antigos
mangues (grandes depósitos de argila muito mole e
turfas), a cidade do Recife possui hoje áreas que ficam
abaixo das marés altas, a mais conhecida localiza‐se no
Parque Amorim, próximo ao McDonald's e Bom Preço,
tornando necessária a construção de comportas no
Canal Derby‐Tacaruna: uma junto ao Hospital
Português e outra junto ao Shopping Tacaruna.

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COMPORTA NO CANAL DERBY‐TACARUNA (CONSTRUIDA EM 1998‐99 JUNTO AO H.PORTUGUES)

13. Fundações 1 13
ATENÇÃO ESPECIAL AO RESOLVER PROBLEMAS GEOTÉCNICOS
1. O solo não possui uma relação tensão‐deformação única ou linear;
2. O comportamento do solo depende da pressão, tempo e meio físico;
3. O solo é praticamente diferente em cada lugar, ainda que em alguns
casos muito próximo;
4. Em quase todos os casos, a massa de solo que intervém no problema
está abaixo da superfície, e não pode ser observada em sua totalidade,
devendo‐se estuda‐la a partir de pequenas amostras obtidas em
pontos localizados;
5. A maioria dos solos são muito sensíveis ao amolgamento por ocasião da
amostragem, por isso o comportamento medido em laboratório pode
ser muito diferente do que ocorreria no solo in situ.

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ATENÇÃO ESPECIAL AO RESOLVER PROBLEMAS GEOTÉCNICOS
Deve‐se recordar que o engenheiro geotécnico deve
projetar as obras não somente para as propriedades
existentes no solo por ocasião do projeto, como para todo
o período de trabalho da mesma.
É necessário portanto conhecer como variam estas
propriedades ao longo do tempo, recordando que alguma
delas ocorrem devido a obra, mas outras independem da
ação do homem.

15. Fundações 1 15
FATORES QUE INFLUEM SOBRE O COMPORTAMENTO DO SOLO
Fatores que influem na formação
do solo
Fatores que dão lugar a mudanças
de comportamento
Solo sedimentar:
• Natureza do sedimento;
• Tipo de transporte e sedimentação;
• Natureza do meio em que se realiza
a sedimentação
• Esforços
• Tempo
• Água
• Entorno físico
• Perturbação
Solo compactado:
• Natureza do solo
• Umidade de compactação
• Energia e tipo de compactação

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FATORES QUE INFLUEM SOBRE O COMPORTAMENTO DO SOLO
Em resumo as propriedades dos solos de um perfil
dependem:
•Da natureza dos componentes dos solos;
•Do modo de formação dos solos;
•Das alterações ocorridas após sua formação.
•(Verificar se os processos executivos provocam
modificações).

17. Fundações 1 17
COLETA DE DADOS / TIPOS DE INFORMAÇÃO
Ensaios de Campo:
• O programa de investigação de um terreno depende do tipo de
obra, de sua importância econômica, do risco associado e dos
tipos de solos do local. (Uma casa popular ou 2mil idênticas?)
• Um edifício muito alto por exemplo, requer uma investigação
mais detalhada do subsolo do que um conjunto de galpões
industriais para pequenas cargas.
• Um espesso depósito de argila muito mole requer mais estudos
que depósitos de areias e pedregulhos de média a alta
compacidade. Casos não frequentes: conchas, turfas, lixo, etc.

18. Fundações 1 18
MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO TERRENO
1. Reconhecimento
• Inspeção visual – importância da visita ao LSI e atenção às reportagens
• Fotografia da área – exemplo das fotos de Angola, Amazonas, Triunfo.
• Informes e mapas geológicos – teses, TCCs, reportagens, etc.
• Informações de obras vizinhas – visita ao local, google maps, etc.
2. Exploração
• Geofísica
• Elétrica
• Poços (amostragem em blocos e ensaios) – cravar barra de aço, retro.
• Sondagens (amostragem em shelby ou blocos) e ensaios)

19. Fundações 1 19
Fonte: BERBERIAN (1971)
Standard
penetration test

20. Fundações 1 20
Fonte: LIMA (1979)
Standard Penetration Test –
erros mais frequentes:
• Peso fora do padrão,
• Altura de queda inferior,
• Amostrador desgastado ou
ponta “rombuda”,
• Bomba sem potencia ou
falhando,
• Deixar para anotar “no final”,
• Amostras sem etiquetas,
• Pedir as amostras.

21. Fundações 1 21
Fonte: LIMA (1979)
TRADOS MANUAIS
• Utilização:
• amostras amolgadas em pesquisa de jazidas permitindo caracteriz.
• determinação do nível d’água e sua variação – exemplo do Patteo
• mudança de camadas;
• Vantagens:
• processo mais simples, rápido e econômico para as investigações
preliminares – exemplo de F.Noronha para u.geração fotoelétrica,
• avanço da perfuração para ensaio de penetração.
• Desvantagens: não permite avanço abaixo do n.d’água ou em areias limpas,
lento abaixo de 5m

22. Fundações 1 22
Fonte: LIMA (1979)
TRADOS MANUAIS
Equipamento:
• Hastes de ferro galvanizado
(½’’ ou ¾’’) com roscas e
luvas nas extremidades –
segmentos de 1, 2 e 3m.
• Barra de rotação e luvas”T”;
• Brocas – podem ser do tipo
cavadeira, helicoidal ou
torcida com diâmetro de 2
½’’, 4” ou 6”.
• Chaves de grifo, sacos/ vi‐
dros p/amostras, etiquetas.

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Fonte: LIMA (1979)
Fig.2 – Aparelho de “vane test”
(Bureau of Reclamation)
• há vários tipos/marcas
• permite verificar anisotropia
• indispensável p/agilas SPT<1
Ensaio de Palheta
(“Vane test”)

24. Fundações 1 24
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BERBERIAN, D. Prospecção do Subsolo: Notas sobre investigação do subsolo
para fins de Engenharia. Coordenação dos Programas de Pós‐graduação de
Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro, 1971.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE OBRAS CONTRA AS SECAS. Barragem de Orós.
Disponível em: <https://www.dnocs.gov.br/barragens/oros/oros.htm>
LAMBE, T. W.; WHITMAN, R. V. Soil Mechanics. New York: John Wiley & Sons,
1969.
LIMA, M. J. C. P. A. de. Prospecção geotécnica do subsolo. 104p. Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1979.