1. 1
1
FundaçõesFundações
2
DefiniçãoDefinição
Fundação é o elemento estrutural que tem
por função transmitir a carga da estrutura ao
solo sem provocar ruptura do terreno de
fundação ou do próprio elemento de ligação
e cujos recalques possam ser
satisfatoriamente absorvidos pelo conjunto
estrutural.
3
LaggetLagget,,
19621962
“Todas as estruturas de engenharia têm de ser
suportadas, de alguma maneira, pelos
materiais que formam a parte superior da
crosta terrestre. Existe, portanto, uma conexão
inevitável entre as condições geológicas e o
projeto de fundações”
4
Escolha do tipo de fundaçãoEscolha do tipo de fundação
Escolha do tipo de fundação em função da geologia
Pesquisa de subsolo adequada (geofísica e sondagem)
Fundação inadequada ao tipo de solo e suas conseqüências
(cálculo das cargas e recalques)
Equipamentos e mão-de-obra disponíveis
Custo de execução
5
Tipos de fundaçãoTipos de fundação
Direta e profundas
6
Tipos de FundaçõesTipos de Fundações
RÍGIDA - BLOCOS
ISOLADA
SEMI-FLEXÍVEIS - SAPATAS
SAPATA
ASSOCIADA
RADIER
SUPERFICIAIS
VIGA DE
FUNDAÇÃO
2. 2
7
Sapata eSapata e RadierRadier
8
À CÉU ABERTO
À AR
COMPRIMIDO
TUBULÕESPROFUNDAS
9
ESTACAS
CRAVADAS
POR
PERCUSSÃO
POR
VIBRAÇÃO
PRÉ-
MOLDADAS
CONCRETO
MOLDADAS
“IN LOCO”
AÇO
MADEIRA
TIPO
FRANKI
ESCAVADAS
INJETADAS
À PERCUSSÃO
TIPO
“STRAUSS”
HÉLICE
CONTINUA
GRANDES
DIÂMETROS
BROCA
ESTACA
RAÍZ
À ROTAÇÃO
10
11
Tipos de carregamentoTipos de carregamento
12
Tipos de carregamento…Tipos de carregamento…
3. 3
13
Distribuição de tensões em ambienteDistribuição de tensões em ambiente
anisotrópicoanisotrópico
14
RupturasRupturas
15
Fratura 45°Fratura 45°
16
Cidade de SantosCidade de Santos --
SPSP
17 18
Exigências do projeto e execuçãoExigências do projeto e execução
Planta de distribuição de cargas da estrutura (prédio)
Visita ao local da obra para levantamento de aspectos de interesse,
determinação do tipo de investigação geológica e documentação
fotográfica
– condições topográficas
– condições geológico geotécnicas (tipo de solo, presença de água)
– existência de construções contíguas
– materiais e equipamentos disponíveis na região
Tipo de fundação e embasamento técnico
Elaboração dos cálculos de forma organizada
Acompanhamento executivo
Diário de obra
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Fundação em função da geologiaFundação em função da geologia
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Perfil geológicoPerfil geológico
típico de Portotípico de Porto
AlegreAlegre
21
A
B
C
NLF
Solo argiloso com areia
e c/ ou s/ matacões
esparsos
Solo arenoso c/ pouca
argila e muitos
matacões
Sapata
TubulãoTubulão
Raiz
Regiões com presença deRegiões com presença de matacõesmatacões
Sapatas no horizonte B
Estaca tubulão atravessando
o horizonte C
Estaca injetada tipo raiz
NLF
C
A
Solo arenoso c/
pouca argila e
muitos matacões
Tubulão
Raiz
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Solo arenoso c/
pouca argila e
sem matacões
NLF
C
A
EstacaEscavada
Em zonas de falhaEm zonas de falha
Sapatas no horizonte B
Estaca escavada com trado
rotativo até o horizonte C
Estacas cravadas não
conseguem penetrar
devido a alta resistência
do solo residual
Solo argiloso c/
areia
Solo arenoso c/
pouca argila e
sem matacões
NLF
Zona de falha
A
B
C
Sapata
EstacaEscavada
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Solos residuais deSolos residuais de filitosfilitos e xistose xistos
Minerais de fácil
intemperismo (solo
argiloso e siltoso de média
resistência)
Sapatas no horizonte B
Estaca escavada com trado
rotativo
Estaca escavada com
sonda tipo strauss
A
B
C
NLF
Solo argiloso c/
silte ( nos gnaisses
ainda com areia )
Sapata
EstacaEscavada
A
C
NLF
Solo siltoso ( nos
gnaisses: solo areno-
- siltoso )c/argila
EstacaEscavada
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Solo residual de quartzitoSolo residual de quartzito
Solo de difícil alteração
(85 - 100% quartzo)
Sapata sobre a rocha
Estaca injetada com
perfuratriz roto-percussiva
(estaca raiz)
NLF
C
A
Sapata
C
A
NLF
5. 5
25
Solos alternados com camadasSolos alternados com camadas
resistentes e não resistentesresistentes e não resistentes
Solos alternados com presença de quartzito e xistos ou filitos
Fundações com sapatas, devendo-se considerar a resistência das
camadas mais fracas
Estaca tubulão ou estaca injetada tipo raiz, para atravessar as camadas
resistentes
A estaca raiz é mais cara, mas de maior produtividade
A
C
NLF
Xistos ou filitos
rochas
Solos residuais
de xistos ou
filitos
Quartzitos rochas
Sapata
Raiz
Tubulão
26
Solos residuais com presença de diquesSolos residuais com presença de diques
e veios de rochas mais resistentese veios de rochas mais resistentes
Soluções hidrotermais ou infiltração de magmas nas falhas das rochas
Podem ser mais resistentes que a rocha encaixante
Pode ser empregadas sapatas, considerando a resistência do solo residual
Estaca escavada com trado rotativo, quando os veios forem de pequena
espessura
Estaca tubulão ou raiz, quando os veios forem de maior espessura
NLF
Solo residual c/
ou s/ horizonte C
e c/ veios de
quartzo
Rocha
Sapata
EstacaEscavada
Tubulão
Raiz
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Solos residuais de basalto,Solos residuais de basalto, riolitosriolitos ee
dacitosdacitos
Solos das regiões da serra e
planalto
Presença de diacláses
(fraturamento intenso) e não
possuem matacões
Estaca escavada com trado
rotativo, por proporcionar
paredes estáveis e nível do
lençol freático profundo
Em regiões sem horizonte C,
deve-se aplicar estaca raiz,
roto-percussiva.
Solo argiloso
c/ silte
Solo siltoso c/
pouca argila
RIOLITO OU
DACITO
BASALTO
Solo argiloso
Solo siltoso c/
muita argila
A
NLF
EstacaEscavada
Raiz
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SolosSolos coluviaiscoluviais ee tálustálus
Forma de lente espessa, com presença de argila, areia e fragmentos ou pedaços de
rochas misturados
Sujeito a grandes infiltrações e rastejos
Típico de encostas e sopé de morros
Deve-se construir sobre tálus após sua estabilização
As estacas devem atravessar o solo coluvial (ou tálus) e ser assentada sobre a
rocha subjacente
Estaca tubulão são as mais recomendas, com estabilização das paredes (se
necessário)
Pode-se empregar estaca raiz
Considerar os esforços laterais sobre a estacaTubulão
Raiz
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Solos residuais deSolos residuais de argilitosargilitos,, silititossilititos ee
arenitosarenitos
Solos residuais de resistência média e nível do lençol freático profundo nas regiões
mais elevadas
Sapatas direto no horizonte C
Estacas escavadas com trado rotativo, porque os furos tem paredes estáveis
São de alta produção e baixo custo
Com horizonte C pouco espesso, pode-se empregar sapata sobre a rocha ou estaca
escavada roto-percussiva
Quando o solo apresenta o NSPT abaixo de 20, pode ser empregada estaca cravada
com pré-moldado ou trilho
A
C
NLF
R. Sedimentar
Ou
NLF
A
EstacaEscavada
30
Solos residuais de conglomeradosSolos residuais de conglomerados
São solos com presença de
fragmentos de rocha (pedregulhos)
Sapatas sobre o solo residual
(horizonte B ou C)
Tubulões no horizonte C, porque
permite a remoção dos fragmentos
Estacas injetada roto-percussiva
podem ser empregadas, mas
apresentam problemas operacionais
devido a quebra da coroa
A
B :Solo :
Argiloso (conglomerado c/ seixos de basalto )
Argiloso c/ areia (conglom. c/ seixos de granito )
Pedregulhoso (conglom. C/ seixos de quartzito )
C :Solo pedregulhoso (seixos desagregados )
Conglomerado (seixos rolados cimentados )
NLF
Tubulão
Conglomerado
A
C
NLF
Tubulão
Conglomerado
A
C
NLF
Tubulão
6. 6
31
Solos fluviaisSolos fluviais
Onde o rio não meandrou, são
solos argilosos moles, com NLF
superficial
Solos que podem apresentar
grandes requalques
Estacas cravadas pré-moldadas
ou franki
Estacas escavadas não são
recomendáveis devido a
instabilidade das paredes.
Pode-se empregar revestimento
ou bentonita
Lamas moles
Rocha sedimentar c/ ou s/
solos residuais
NLF
32
Onde o rio meandrou,
Ocorrem lentes de areia fina ou grossa e cascalho em uma matriz argilosa.
A matriz argilosa deve ser atravessada pela fundação
Emprego de estacas cravadas.
Estaca pré-moldada atravessa as lentes de areia, mas não atravessa o cascalho.
Estaca franki não atravessa a lente de areia
Deve-se então utilizar tubulão com ar-comprimido devido ao NLF ser alto
(2)
(1)
(1)
Lama mole c/
lentes de areia (1)
ou de cascalho (2)
NLF
Tubulão
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Cascalheira de pé de morroCascalheira de pé de morro
Transporte por rolamento de pedras e cascalho, com deposição diferenciada.
Devido a energia e velocidade da água dos rios
Os fragmentos mais pesados são depositados primeiro que os mais finos.
Sapata, porque as fundações profundas tem dificuldade de atravessar o cascalho
Tubulão com ar comprimido devido ao NLF ser alto, para assentar sobre os leitos
subjacentes mais resistentes
Rio
NLF
Rocha sedimentar
A
A
34
Planície costeiraPlanície costeiraDeposição pelos rios, inicialmente,
os cascalhos, areias grossas e
médias e, depois, as areias finas e
as argilas são depositas no fundo
do mar
Em locais onde ocorrem lagunas
ocorre a deposição de material
argiloso no fundo das mesmas
Ocorrência de dunas (solos
eólicos), solos fofos
Em areias compactas, deve-se
empregar estacas cravadas pré-
moldadas com auxílio de jato de
água na cravação
Em areias fofas, pode-se empregar
estaca franki ou estaca pré-moldada
Sapatas em areias fofas não são
recomendadas devido ao recalque
significativo
NLF
Areia fina
compacta
Sapata
Areia fina marinha
muito compacta
NLF
Areia fina eólica
pouca compacta
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Solos lacustresSolos lacustres
Lentes de lama fina e
mole
Pode estar coberta ou não
por areia fina ou grossa
Estaca cravada pré-
moldada com jato de água
ou estaca franki
Lente de lama
mole
Areias finas
compactas
Lente de lama
mole
NLF
Areias finas eólicas
fofas
NLF
Areia fina marinha
compacta
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Obras de Contenção