Caracterização Dosl Elementos de Fund Aplicaveis Em Edif Em Florianopolis

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    Car acter izao do s Element os de Fun daes apli cveis em Edif icaes na reg io de Flo rian po lis 1

    Alysson Rodrigo de Andrade

    1 INTRODUO

    A Engenharia de Fundaes uma rea de conhecimento que envolveestudo, experincia e precauo, para encaminhar solues grande diversificao

    dos problemas que se apresentam. A previso das cargas admissveis para um

    elemento de fundao e a profundidade ideal para sua implantao tem, muitas

    vezes, soluo complexa a ser estabelecida pelo engenheiro. O principal problema

    reside na dificuldade em identificar a composio dos solos, os quais juntamente

    com os elementos de fundao constituem a infra-estrutura.

    A quantidade de dados necessria determinao das fundaes relativa a

    cada situao, oscilando em funo de variveis como: porte da edificao,

    funcionalidade, concepo estrutural adotada, problemas relativos ao solo, entre

    outras. Segundo SCHNAID (2000), o custo envolvido na execuo de sondagens de

    reconhecimento, no Brasil, varia entre 0,2 e 0,5% do custo total da obra, sendo que

    essas informaes geotcnicas so indispensveis na previso dos custos para a

    soluo de projetos. Porm existem casos em edificaes residenciais, onde estes

    valores podem alcanar 3 e 4%. Nestas situaes, cabe ao projetista avaliar cadacaso, qualificando a implantao da infra-estrutura.

    A seleo de determinado tipo de fundao e a previso das cargas

    admissveis, que seus elementos podero transmitir com segurana ao solo,

    representam grande desafio para a elaborao de um projeto geotcnico.

    Na escolha de fundaes adequadas s condies existentes,

    freqentemente, o profissional trabalha com dados incompletos e/ou imprecisos,sendo, neste caso, de fundamental importncia a anlise qualitativa das

    informaes.

    A procura por informaes complementares da regio em estudo, como um

    mapeamento geotcnico, contribui ao conhecimento qualitativo necessrio, na

    definio da tcnica a ser empregada e no dimensionamento de cada situao,

    possibilitando que as infra-estruturas ofeream credibilidade e segurana s

    respectivas edificaes.

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    A Fundao corretamente projetada deve suportar as cargas atuantes,

    distribuindo-as, de modo satisfatrio, sobre a superfcie de contato na qual se apia.

    Esta distribuio no deve gerar tenses que possam provocar ruptura na massa do

    solo subjacente, bem como inclinaes e recalques significativos ao conjunto

    estrutural.

    Este trabalho apresenta-se estruturado a partir de uma reviso de literatura,

    que estabelece conceitos inerentes a esta pesquisa (Captulo 02); a seguir procede-

    se caracterizao da rea de estudos (Captulo 03). O Captulo 04 descreve a

    metodologia empregada; posteriormente encontram-se as manifestaes patolgicas

    provenientes de problemas em infra-estruturas e a anlise das fundaes aplicveis

    a rea em estudo (Captulos 05 e 06), respectivamente. Finaliza-se com as

    consideraes finais, abordadas no Captulo 07.

    1.1 OBJETIVOS

    1.1.1 Geral

    Identificar os elementos de fundao mais indicados a serem empregados em

    edificaes, nos diferentes perfis geotcnicos que compem o municpio de

    Florianpolis.

    1.1.2 Especficos

    a) Analisar as manifestaes patolgicas em edificaes j concludas,

    decorrentes de problemas geotcnicos nas fundaes;

    b) Pesquisar o comportamento dos elementos de fundao quanto a sua

    capacidade de suporte e interao em diversos perfis geotcnicos do

    municpio;

    c) Sistematizar as solues mais apropriadas para os perfis geotcnicos

    caractersticos da regio de Florianpolis.

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    1.2 JUSTIFICATIVA

    O trabalho aqui proposto ter grande importncia do ponto de vista

    construtivo para a regio abordada. Atualmente, os projetos de infraestrutura degrande parte das edificaes so concebidos mediante laudos de sondagem, que

    muitas vezes apresentam-se insuficientes para investigao dos perfis de solo. A

    ausncia de informaes preliminares, aliadas falta de um estudo tcnico mais

    aprofundado na indicao de diretrizes ao projeto, pode acarretar problemas de

    recalques, sejam estes uniformes, diferenciais ou distorcionais, implicando em

    custos extras para a obra. Cabe enfatizar que, as teorias clssicas empregadas na

    Mecnica dos Solos foram desenvolvidas, em geral, para solos de climastemperados e, nem sempre, se adaptam a regio subtropical, a qual ser abordada.

    O levantamento de problemas patolgicos fundamental na confirmao da

    relevncia do trabalho a ser realizado e na indicao de medidas profilticas para

    futuras edificaes. A anlise destes problemas requer determinado cuidado, tanto

    na concepo de estruturas quanto no aspecto executivo, tendo em vista a

    existncia de quadros de fissurao, os quais podem explicar-se por mecanismos

    diversos.

    Por fim, pretende-se proporcionar diretrizes para a implementao de novos

    projetos, bem como, fornecer subsdios teis resoluo de problemas correntes de

    Engenharia, contribuindo desta forma, para a segurana e bem estar dos usurios

    de edificaes e, ainda, para a preveno de eventuais desvalorizaes de imveis

    relacionadas a problemas em infra-estruturas.

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    2 REVISO DE LITERATURA

    O termo fundao utilizado para designar a parte de uma estrutura quetransmite ao terreno subjacente seu prprio peso, o peso da superestrutura e

    qualquer outra fora que atue sobre ela. A fundao , portanto, o elemento de

    ligao entre a superestrutura e solo.

    Conforme SPERNAU (1998), a escolha por um tipo de fundao deve se

    realizar mediante os seguintes aspectos:

    a) As cargas da estrutura devem ser transmitidas s camadas de terrenocapazes de suport-las sem rupturas;

    b) As deformaes das camadas de solo subjacentes s fundaes devem ser

    compatveis com as da estrutura;

    c) A execuo das fundaes no deve causar danos a estrutura vizinha, como

    trincas por cravao de estacas ou alterao no nvel do lenol fretico;

    d) Ao lado do aspecto tcnico, a escolha do tipo de fundao deve apresentar

    tambm viabilidade econmica.

    Na realizao do projeto estrutural, o projetista da superestrutura deve tomar

    conhecimento dos provveis recalques que as fundaes podero apresentar, para

    que possa consider-los como esforo a ser absorvido pelas diversas peas

    estruturais.

    2.1 ORIGEM E FORMAO DOS SOLOS

    Segundo JENNY (1941) apud OLIVEIRA et al. (1991), os fatores

    responsveis pelo processo de formao dos solos so cinco: clima, relevo, seres

    vivos, materiais de origem e tempo. Neste sentido destaca-se que, cada solo

    produto do efeito de todos os seus fatores de formao.

    O relevo pode ser a principal causa para o desenvolvimento de determinadossolos, porm, as diferenas do relevo esto associadas a variaes na vegetao,

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    ao regime hdrico do solo e a capacidade de drenagem.

    OLIVEIRA et al. (1991) defende que: O clima e os seres vivos podem ser

    tidos como fatores ativos que exercem aes modificadoras, provem energia efornecem compostos lquidos, gasosos e slidos orgnicos. O relevo responsvel,

    sobretudo, por condicionamentos modificadores das aes exercidas pelos

    anteriores, sendo responsvel pela durao em que as aes exercidas possam

    operar-se. O material originrio responde pela diversidade de matria prima

    fundamental, passvel das modificaes quanto constituio que se venham a

    operar medida que se processe a formao dos solos.

    Conforme CAPUTO (1996), normalmente esses processos de decomposio

    dos solos atuam simultaneamente, sendo que, em determinados locais e condies

    climticas, um deles pode ter predominncia em relao ao outro. Desta forma pode-

    se afirmar que os solos se diferenciam entre si pela sua rocha de origem e os

    diferentes agentes de alterao a que esto submetidos. Quanto a sua formao

    geolgica os solos podem classificar-se em:

    a) Solos Residuais

    So solos que mantm sua macroestrutura oriunda da rocha matriz ntida.

    Observa-se uma gradual transio do solo at a rocha e um conseqente

    crescimento da resistncia com a profundidade. Em geral, os perfis geotcnicos

    destes solos apresentam-se de forma simples e regular, isto , com camadas

    aproximadamente paralelas entre si.

    b) Solos Sedimentares

    So os solos originados a partir da ao de agentes transportadores, podendo

    ser, elico, glacial, aluvial e coluvial. Na presena destes dois ltimos deve-se ter um

    cuidado especial, pois eles podem indicar altas resistncias nas sondagens. Isto

    porque, estes solos apresentam-se na forma de perfis geotcnicos errticos, com

    ocorrncia de lentes (manchas) de solo mole em meio a camadas duras e de atitude

    (mergulho da camada) indefinida. As texturas dos solos sedimentares podem variar

    conforme o agente transportador e a distncia de transporte.

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    c) Solos de Formao Orgnica

    Solo formado pela mistura homognea de matria orgnica decomposta seja

    de natureza vegetal (plantas, razes) ou animal (conchas), apresentando geralmentecor preta ou cinza-escuro.

    d) Solos Colapsveis

    Os solos colapsveis so parcialmente saturados e apresentam uma rpida e

    considervel reduo de volume quando submetidos a um aumento brusco de

    umidade, sem que haja variao na tenso total a qual esto submetidos. Quando o

    solo saturado os meniscos capilares, formados pelos vazios dos solos, sedesfazem, e a tenso efetiva diminui. Tal fato, se interpretado pelo princpio das

    tenses efetivas, deveria ter efeito contrrio e provocar um aumento de volume.

    Contudo, a reduo da tenso de suco provoca um enfraquecimento das ligaes

    entre as partculas e pequenos escorregamentos entre elas, gerando compresses

    extras no solo. Este fenmeno pode ocasionar recalques em fundaes assentes

    sobre estes solos.

    Conforme MENDONA e MAHLER (1994) apud HACHICH et al. (1998), o

    comportamento colapsvel dos solos est intimamente relacionado com a estrutura

    do solo e conseqentemente com seu processo de formao. Assim, partculas de

    argila podem cimentar partculas maiores de quartzo, enquanto secas. No caso dos

    solos laterizados o xido de ferro o agente cimentante.

    e) Solos Expansivos

    So aqueles que apresentam uma expanso quando colocados em condio

    de absorver gua. A expansibilidade dos solos est intimamente ligada s

    caractersticas do mineral presente na argila e seu percentual na constituio do

    solo. Desta maneira, minerais como a esmectita, caracterizada pelo pequeno

    tamanho e grande superfcie especfica, possuem grande capacidade de absoro

    de gua entre as camadas estruturais do solo.

    A identificao do grau de expansibilidade dos solos pode ser realizada:

    atravs da percentagem da frao de argila, do ndice de plasticidade, da atividade

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    ou capacidade de troca de ctions. Estes ndices apontam a avidez do solo pela

    gua.

    2.1.1 Pedologia

    A pedologia a cincia que estuda os solos, sua caracterizao, gnese e

    classificao, KAMPF et al. (1987) apud SANTOS (1997). No Brasil tem sido muito

    pouco utilizada na rea da geotecnia.

    A Norma Brasileira de Rocha e solos, NBR 6502 (1995), define a

    classificao pedolgica de classes de solos e suas subdivises, segundo os

    seguintes critrios:

    a) Grau de evoluo do solo e desenvolvimento do seu perfil;

    b) Presena de determinados tipos de argila;

    c) Tipo de distribuio da matria orgnica que influi no perfil;

    d) Presena de certos fenmenos fundamentais de evoluo.

    Na pedologia o perfil de intemperismo constitudo por uma sucesso de

    camadas denominadas horizontes. Estes horizontes so diferenciados, em geral,

    pela cor, textura, estrutura, consistncia e presena de material orgnico.

    Os principais horizontes so representados pelas letras A, B, C e R. Os

    horizontes A e B representam o solo superficial com maior grau de evoluo

    pedogentica. O material de origem, alterado pelos processos de intemperismo,

    chamado de horizonte C. A rocha s corresponde ao horizonte R. Nos perfis

    geotcnicos necessrio introduzir o horizonte RA, que corresponderia rocha

    alterada.

    A pedologia classifica os solos em funo dos diferentes graus de

    desenvolvimento do horizonte B. Desta maneira, os solos com horizonte B mais

    desenvolvido no apresentam a estrutura e os minerais primrios da rocha de

    origem, sendo conhecidos dentro da Mecnica dos Solos, como solos residuaismaduros. As definies dos principais horizontes diagnosticados pela pedologia,

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    abaixo relacionadas, foram adaptadas por DAVISON DIAS (1985) apud SANTOS

    (1997), visando o mapeamento geotcnico:

    a) Horizonte B textural: caracteriza-se por apresentar uma variao gradual,aumentando o teor de argila em relao ao horizonte A que pode ser devida

    imigrao de argila (iluviao) e xidos de ferro do horizonte A para o B.

    b) Horizonte B incipiente: de pequena espessura (

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    Segundo a Norma Brasileira de Projeto e Execuo de Fundaes, NBR

    6122 (1996), as investigaes do subsolo subdividem-se em:

    a) Investigaes locais: Sondagem com ou sem retirada de amostra indeformada do solo;

    Ensaios de penetrao esttica ou dinmica;

    Ensaios in situde resistncia e deformao;

    Ensaios in situde permeabilidade ou de determinao de perda dgua;

    Medies de nveis dgua e de presses neutras;

    Realizao de provas de carga.

    b) Investigaes de laboratrio:

    Caracterizao (granulometria e limites de consistncia);

    Resistncia (cisalhamento direto e compresso simples ou triaxial);

    Permeabilidade (carga fixa ou varivel);

    Adensamento.

    Um bom programa de investigao possibilita a adoo de fatores de

    segurana menores aos projetos. Conforme a NBR 6122/96, obtm-se uma previso

    para os parmetros de resistncia do solo dividindo-se os valores caractersticos do

    material pelos coeficientes de ponderao da tabela abaixo.

    Quadro 1 - Coeficientes de Ponderao das resistncias (NBR 6122/96).

    Parmetro In situ A Laboratrio Correlao B

    Tangente do ngulo de atrito interno 1,2 1,3 1,4

    Coeso (estabilidade e empuxo de terra) 1,3 1,4 1,5

    Coeso (capacidade de carga de fundaes) 1,4 1,5 1,6

    A=Ensaios CPT, Palheta, Pressimetro; B= Ensaios SPT, Dilatmetro

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    No planejamento de um programa de investigaes geotcnicas deve-se

    determinar a modalidade, o nmero, a disposio e a profundidade dos ensaios

    geotcnicos. Para a realizao desta etapa, CAPUTO (1996) considera relevantes

    os seguintes aspectos:

    a) Natureza e propriedades dos solos;

    b) Sucesso e disposio das camadas do solo;

    c) Posio do nvel dgua;

    d) Modelo estrutural adotado (tipo da estrutura, carregamentos e grau de

    rigidez).

    Conforme prescreve a Norma Brasileira de Programao de Sondagens de

    simples reconhecimento dos solos para a fundao de edifcios, NBR 8036 (1983):

    As sondagens devem ser no mnimo, de uma para cada 200m de rea da projeo

    em planta do edifcio, at 1.200m de rea. Entre 1.200m e 2.400m de rea deve-

    se fazer uma sondagem para cada 400m que excederem os 1.200m. Acima de

    2.400m o nmero de sondagens deve ser fixado de acordo com o plano particularda construo. Em quaisquer circunstncias o nmero de sondagens mnimo deve

    ser de:

    a) Dois para a rea de projeo em planta do edifcio at 200m;

    b) Trs para rea entre 200m e 400m.

    BUENO et al. (1985) recomenda que o posicionamento dos furos de

    sondagem em planta seja realizado caracterizando o maior nmero de perfis

    estratigrficos possveis, incluindo pelo menos dois furos por perfil. Assim quando o

    nmero de furos for superior a dois, os mesmos devem estar desalinhados,

    aumentando a probabilidade de se detectar mergulhos das camadas de solo.

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    Figura 1 - Sugestes para Locao de sondagens, conforme BUENO et al. (1985).

    BUENO et al. (1985) afirma ainda que: Em casos duvidosos, onde no se

    julgue suficiente caracterizao dos solos, apresentada pela sondagem

    percusso, recomenda-se uma investigao complementar, iniciando atravs de um

    poo exploratrio, o qual justifica-se pelas seguintes razes:

    Rapidez e baixo custo de execuo;

    Confirma a posio exata do nvel dgua corrigindo possveis erros de

    sondagens;

    Permite inspeo dos tipos de solo, quando a classificao tctil-visual das

    sondagens, gerar dvidas;

    Pode-se coletar amostras indeformadas em bloco, para ensaio em laboratrio

    no caso de solos coesivos.

    Persistindo-se na insuficincia de informaes fidedignas, deve-se partir paranovas sondagens percusso, e/ou mistas alm do ensaio de penetrao esttica

    de cone CPT, no caso de solos argilosos.

    Atualmente so utilizados novos e modernos equipamentos de investigao,

    visando ampliar o uso de diferentes tecnologias para as diversas condies de

    subsolo. Apresenta-se, a seguir, uma tabela que relaciona as vantagens e limitaes

    dos principais ensaios disponveis em nosso pas:

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    Quadro 2 - Aplicabilidade e uso de Ensaios in situ LUNNE et al. (1997) apud SCHNAID (2000).

    Identificao ParmetrosGrupo Equipamento

    Tipo Solo Perfil u Su Dr mv Cv

    Dinmico C B - C C C - -

    Mecnico B A/B - C C B C -

    Eltrico (CPT) B A - C B A/B C -

    Piezocone (CPTU) A A A B B A/B B A/B

    Ssmico (SCPT/SCPTU) A A A B A/B A/B B A/B

    Dilatmetro (DMT) B A C B B C B -

    Standart Penetration Test (SPT) A B - C C B - -

    Penetrmetro

    Resistividade B B - B C A C -

    Pr-furo (PBP) B B - C B C B C

    Auto-Perfurante (SBP) B B A B B B B A

    Pressimetro

    Cone-Pressimetro (FDP) B B - C B C C C

    Palheta B C - - A - - -

    Ensaio de Placa C - - C B B B C

    Placa Helicoidal C C - C B B B C

    Permeabilidade C - A - - - - B

    Ruptura hidrulica - - B - - - - C

    Outros

    Ssmico C C - - - - - -

    Aplicabilidade: A=Alta; B=Moderada; C=Baixa

    2.2.1 Sondagens SPT Standart Penetration Test

    A sondagem percusso o procedimento de investigao geotcnica maiscomum na prtica dos projetos de fundaes. O ensaio consiste, basicamente, na

    cravao de um amostrador padro no solo, atravs da queda livre de um peso de

    0,65kN, caindo de uma altura de 0,75m. As caractersticas do aparelho utilizado no

    ensaio so especificadas pela Norma Brasileira de Execuo de Sondagens de

    simples reconhecimento dos solos, NBR 6484 (1980). Primeiramente penetra-se

    0,15m do amostrador no solo. Em seguida registra-se soma do nmero de golpes

    necessrios penetrao dos ltimos 0,30m, obtendo-se um nmero N, anotando-se separadamente a cada 0,15m.

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    Esse tipo de sondagem permite determinar a espessura das diferentes

    camadas do subsolo, alm de fornecer a profundidade em que a sondagem

    percusso atinge o nvel dgua e a camada impenetrvel. Possibilita ainda, a

    identificao do material aps a medida da resistncia atravs da visualizao e

    manuseio do solo coletado, obtendo-se uma indicao preliminar da consistncia

    dos solos argilosos, bem como do estado de compacidade dos solos arenosos.

    Apesar deste ensaio ser o mais empregado na prtica da Engenharia de

    Fundaes, apresenta pequena representatividade para um nmero de golpes entre

    0 (zero) e 5 (cinco), ou mediante a presena de pedregulhos. Desta forma,

    recomenda-se que o Standart Penetration Test no seja utilizado como nica

    ferramenta de investigao, exceto no caso de pequenas obras e solos

    comprovadamente resistentes.

    2.2.2 Sondagens Rotativas

    Quando uma sondagem alcana uma camada de rocha ou quando, no curso

    de uma perfurao, as ferramentas das sondagens percusso encontram solos de

    alta resistncia, blocos ou mataces de natureza rochosa, necessrio recorrer s

    sondagens rotativas. De acordo com LIMA (1979), a sondagem rotativa tem como

    principal objetivo a obteno do testemunho, isto , de amostras da rocha. No

    entanto, elas tambm permitem a identificao das descontinuidades do macio

    rochoso e a realizao de ensaios in situ no interior da perfurao, como por

    exemplo, o ensaio de perda dgua. Este fator importante quando se deseja

    conhecer a permeabilidade da rocha ou a localizao das fendas e falhas.

    A realizao de sondagens exclusivamente pelo processo rotativo, s se

    justifica quando existe afloramento de rocha, ou quando no h necessidade da

    investigao detalhada atravs da coleta de amostras das camadas de solos

    residuais, sedimentares ou coluviais, que na maioria dos casos recobrem o macio

    rochoso.

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    2.2.3 Sondagens Mistas

    Entende-se por sondagem mista aquela que se utiliza dos processos de

    sondagem percusso e rotativa, nos terrenos penetrveis e substratos rochosos,respectivamente. Alternam-se os dois mtodos de acordo com a natureza das

    camadas, at ser atingido o limite da sondagem necessrio investigao em

    questo. Sua execuo recomendvel em terrenos com a presena de blocos de

    rocha e mataces, entremeados s camadas de solo.

    O conhecimento das condies geolgicas do local poder indicar

    previamente a necessidade de um equipamento de sondagem mista, propiciando o

    reconhecimento do substrato com menores prazos e custos.

    2.2.4 Sondagens CPT Cone Penetration Test

    A sondagem do solo atravs do C.P.T. Cone Penetration Test, ou tambm

    conhecido por Deep Sounding, consiste na cravao lenta, contnua e esttica de

    uma haste de ao com ponteira de rea frontal de 10cm e ngulo de 60 a partir do

    vrtice. Atravs da cravao da ponteira de ao se obtm duas informaes bsicas,que possibilitam a determinao de parmetros do solo:

    a) Resistncia de ponta: denominada por qc, expressa em kg/cm ou MN/m;

    b) Atrito lateral: denominada por fs, expresso em kg/cm ou MN/m.

    ROGRIO (1984) estabelece que o equipamento aplicvel a solos finos e

    coesivos, tais como siltes e argilas. Nestes casos, fornecem boa avaliao da

    estratigrafia das camadas, espessura, uniformidade, permeabilidade e resistncia.

    O ensaio automatizado e rpido, pois possibilita uma anlise instantnea,

    atravs de um grfico de resistncia do solo pela profundidade, que impresso

    simultaneamente a sua realizao.

    2.3 MAPEAMENTO GEOTCNICO

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    Alysson Rodrigo de Andrade

    De acordo com a UNESCO-IAEG (1976), mapa geotcnico um tipo de mapa

    geolgico que representa todos os componentes com significncia para o

    planejamento do uso do solo, alm de projetos, construes e manuteno, quando

    aplicados a Engenharia Civil. Os trabalhos de mapeamento geotcnico surgiram em

    funo das diferentes necessidades de cada pas, para representar aspectos

    qualitativos e quantitativos do meio fsico. Nesta perspectiva, ZUQUETTE (1987)

    apud DAVISON DIAS et al. (1998), explica que os mapas geotcnicos constituem

    ferramentas bsicas para inmeras aplicaes, fornecendo subsdios para o

    planejamento urbano e regional. Os mesmos destinam-se utilizao direta, como

    por exemplo, cartas de erodibilidade, fundaes, escavabilidade, materiais para

    construo, reas sujeitas a inundao e risco de eroso potencial.

    A elaborao do trabalho de mapeamento e cartografia geotcnica, no Brasil,

    teve incio entre 1965 e 1966, na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

    Depois deste, diversas pesquisas de carter metodolgico foram sendo

    desenvolvidas e intensificadas aps o ano de 1988. Entretanto, at hoje no se

    estabeleceu uma metodologia adequada, a qual contemple dados para a elaborao

    de documentos cartogrficos definitivos e de uso genrico, representando com

    fidelidade as condies de superfcie e sub-superfcie de reas extensas.

    2.3.1 Metodologia de Mapeamento Geotcnico da UFRGS

    Essa nova metodologia, para mapeamento geotcnico desenvolvida por

    DAVISON DIAS (1985) apud SANTOS (1997), aplicvel a perfis de solos situados

    em grandes regies, visando o conhecimento necessrio para futuras aplicaes em

    Engenharia, compondo-se das seguintes etapas:

    a) Estudo de escritrio;

    b) Estimativas das unidades geotcnicas;

    c) Coleta de sondagens existentes;

    d) Investigao de campo;

    e) Ensaios de laboratrio.

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    O trabalho inicial consiste em analisar os levantamentos de solos, geolgicos,

    topogrficos, geomorfolgicos, fotografias areas, imagens de satlites e todas as

    informaes importantes da regio. O mapa geomorfolgico separa os relevos em

    plano, suavemente ondulado, ondulado e fortemente ondulado. De posse deste

    material produzido, pode-se elaborar a carta geotcnica utilizando os seguintes

    procedimentos:

    a) Dividir a regio em grandes unidades;

    b) Utilizar os resultados dos levantamentos pedolgicos para se obter uma

    estimativa dos principais perfis dos solos existentes na regio;

    c) Separar os solos hidromrficos dos no-hidromrficos (estado em que o

    lenol fretico no se encontra no horizonte B ou C);

    d) Classificar as ondulaes no relevo em forte, mdia e suave, nas unidades

    situadas em relevo ondulado. As variaes de relevo e geologia servem como

    indicadores das unidades geotcnicas;

    e) Indicar a presena de falhas e fissuras no mapa inicial, alm de outrosaspectos importantes, estimando as caractersticas do horizonte C a partir

    da geologia (mineralogia) e experincias anteriores.

    f) Estimar as unidades geotcnicas atravs do emprego de dados reunidos e

    interpretados em um trabalho cartogrfico, o qual delimita as zonas de

    ocorrncia de solos pelos perfis de origem, caractersticas fsicas e

    morfolgicas semelhantes, conferindo unidades homogneas.

    2.4 UNIDADES GEOTCNICAS

    Uma unidade geotcnica pode ser definida como uma regio formada por

    perfis de solos que possuem comportamento geotcnico similar frente ao uso e a

    ocupao do solo, DAVISON DIAS (1995).

    SANTOS (1997) elaborou um mapa geotcnico que encontra-se em anexo,

    representando as Unidades Geotcnicas que compem o municpio de Florianpolis-

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    SC. A metodologia utilizada na realizao do referido trabalho foi elaborada na

    Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), por DAVISON DIAS (1985)

    apud SANTOS (1997).

    Esta classificao utilizou-se de perfis amostrados em laboratrio,

    investigaes de campo e anlise de sondagens. Alm dos ensaios de

    caracterizao fsica, as amostras foram verificadas quanto ao seu comportamento

    mecnico (cisalhamento direto e compresso confinada).

    Tendo em vista a complexidade do material estudado e a inexistncia de

    levantamentos anteriores desta significncia, SANTOS (1997), adverte que: O mapa

    que apresenta as Unidades Geotcnicas, constitui-se num levantamento em nvel

    exploratrio, pois a complexidade dos solos tropicais e subtropicais exige ainda,

    muito estudo de comportamento para que possam ser feitas previses mais realistas

    das caractersticas geotcnicas de cada unidade.

    A seguir apresenta-se uma sntese das unidades geotcnicas e suas

    principais caracteristicas, pr-estabelecidas por SANTOS (1997), para a cidade de

    Florianpolis.

    2.4.1 Unidade PVg

    A classe de solos denominada de PVg representa a associao de solos

    Podzlicos Vermelho-Amarelo com substrato de granito. Esta unidade geotcnica

    a mais heterognea e com maior ocorrncia dentre todas mapeadas, encontra-se

    subdividida quanto ao material de origem dos solos: Granito Ilha e Granito Itacorubi.

    A unidade predominantemente composta por solos originados do Granito

    Ilha, que se apresentam em cores mais claras em tons de cinza e rosa, com textura

    grosseira, fato que origina solos predominantemente granulares.

    Um perfil tpico desta unidade constitui-se dos horizontes: A, B, C, RA e

    R. O horizonte A arenoso e apresenta cores, com tonalidades claras de

    marrom. Em geral, as espessuras dos horizontes A e B so inferiores a 1 e 3m,

    respectivamente.

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    O horizonte C mais profundo, apresentando cores rosadas e amareladas,

    minerais primrios e espessuras que chegam a 25m. Estes se caracterizam por

    exibir a estrutura da rocha, mostrando claramente os planos de falhas e fraturas

    remanescentes da mesma, verificando-se a ocorrncia, em associaes, com solos

    litlicos. Neste horizonte, o grau de intemperismo varia com a distncia da rocha de

    origem, apresentando uma textura mais grosseira se comparada ao horizonte B.

    Ocorrem variaes horizontais que dependem do incio do processo de

    intemperismo segundo os planos de falha da rocha. Os planos iniciais de argilizao

    ficam preservados e interferem na resistncia dos taludes. Os solos desta unidade

    so, em geral, bem drenados, com facilidade de percolao d'gua.

    O ndice de resistncia penetrao verificado no ensaio SPT, varia de 5 a 7

    golpes para o horizonte B, sendo crescente com a profundidade no horizonte C.

    O horizonte C apresenta ndices de resistncia a penetrao Nspt superior a 10

    golpes. A profundidade do impenetrvel percusso bastante varivel, em funo

    da formao de mataces e blocos de rocha, cenrio tpico do processo de alterao

    dos granitos.

    O granito proporciona uma textura mais grosseira que o diabsio. Todavia, adistino entre os horizontes B de granito e diabsio bastante complicada. Isto

    porque, ambos possuem cor vermelha e a denominao do silte ou argila atribuda

    em campo, muitas vezes, no reflete na granulometria do solo.

    Os solos originados da alterao Granito Itacorubi apresentam-se com uma

    textura mdia e so mais escuros do que a do Granito Ilha. Esse tipo de rocha

    origina solos mais argilosos, mais plsticos e mais espessos do que o Granito Ilha.

    Em geral, estes solos preenchem zonas de falhas, fazendo contato do tipo intrusivo

    com o Granito Ilha e apresentam espesso perfil de alterao, chegando a,

    aproximadamente, 20m de profundidade.

    2.4.2 Unidades PVd

    Apesar do volume relativamente pequeno e da pequena expresso em rea,

    a unidade PVd merece um tratamento diferenciado. Ocorrem, junto aos inmerosdiques de diabsio que cortam os corpos granticos da ilha. Encontram-se mapeadas

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    como uma unidade geotcnica separada, pois os diques de diabsio apresentam

    pequena espessura.

    Apesar da significativa diferena de textura e estrutura da unidade do diabsioem relao do granito, a variao nos parmetros de resistncia c e do solo

    no estado indeformado, no significativa. A diferena de granulometria em relao

    aos granitos deve-se variao da textura da rocha de origem. Outra diferena

    importante a expansividade do horizonte C de diabsio que, no campo, favorece

    as variaes de volume, podendo ocasionar instabilidade de taludes e problemas em

    fundaes, especialmente quando o solo for carregado com tenses inferiores a 50

    kN/m, presso necessria para causar expanso. Isto demonstra a importncia dese considerar no s o tipo de solo descrito pela Pedologia, mas tambm o material

    de origem, ou seja, a Geologia.

    2.4.3 Unidade Cg

    Os Cambissolos com substrato granito, identificam-se em campo com uma

    seqncia de horizontes A, B incipiente, C pouco espesso e R. Constituem

    solos minerais no hidromrficos, bem drenados. A sua textura variada e no

    apresentam argila de atividade alta e, conseqentemente, problemas de expanso,

    em funo do material de origem. Ocorrem prximo ao topo dos morros, num relevo

    montanhoso que impede o desenvolvimento do horizonte B. Apresentam grande

    nmero de mataces dispersos em seu meio, sendo esta a principal causa de

    problemas geotcnicos nesta unidade.

    As propriedades destes solos so semelhantes aos da unidade PVg. A

    distino fundamental entre eles, o grau de desenvolvimento do horizonte B e

    sua espessura inferior a 0,5m. Do ponto de vista pedolgico, apresentam-se pouco

    evoludos devido topografia ngreme e dissecada onde se encontram. Deste modo,

    tem-se impossibilitada a formao de camadas espessas de solo.

    No mapa de Unidades Geotcnicas, prximo ao topo dos morros, encontram-

    se mapeados, ainda, os Cambissolos de riolito (Cr). Alm destes, esto delineados

    tambm os diques de diabsio (Cd), os quais preenchem as zonas de falha. Apesarde serem pouco expressivos em rea, so muito relevantes do ponto de vista

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    geotcnico. Quando o material de origem for o diabsio, pode-se verificar a

    ocorrncia de problemas de expanso, com conseqncias significativas as obras

    de engenharia.

    2.4.4 Unidades Cde

    Os Cambissolos com substrato de depsito de encosta (unidade Cde),

    apresentam resultados em ensaios de amostras originadas tanto de granito, como

    de diabsio. Os maiores problemas ocorrem, quando o material de origem do solo

    for o diabsio, devido as suas caractersticas quando intemperizados.

    Os solos da unidade Cde apresentam formao coluvionar. Esta

    caracterstica muito importante do ponto de vista geotcnico. No caso de se

    trabalhar com o solo no seu estado natural, os depsitos de encostas podem

    apresentar problemas na execuo de fundaes, bem como, na estabilidade de

    muros de arrimo, pois estes solos encontram-se suscetveis a mudanas abruptas

    de sua resistncia.

    Os Cambissolos de depsito de encostas podem apresentar matacesdispersos, dificultando a execuo de sondagens e at influenciando no resultado

    das mesmas. Alm disso, estes materiais no tm estrutura de origem pedolgica,

    podendo apresentar planos de ruptura formando caminhos preferenciais de

    percolao d'gua.

    Outro tipo de solo verificado em incluses, nesta unidade, o Plintossolo com

    substrato depsitos de encosta (Pde). Estes compreendem solos minerais

    hidromrficos, ou com sria restrio percolao d'gua, destacando-se pela sua

    grande diversidade morfolgica.

    Em amostras indeformadas, os parmetros de resistncia ao cisalhamento,

    para o estado inundado, apresentaram coeso variando de 4 a 9 kN/m e ngulo de

    atrito interno variando de 30 a 34.

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    2.4.5 Unidades Rg e ARg

    Os solos litlicos cujo substrato o granito compreendem a unidade Rg.

    Estes solos so rasos, pouco desenvolvidos, e se caracterizam pela ausncia dehorizontes. Isto porque, seus perfis constituem-se de um horizonte A pouco

    espesso sobre um horizonte C.

    A ocorrncia destes, est restrita a algumas pequenas ilhas e costes. Podem

    ocorrer ainda, associados com Podzlico Vermelho-Amarelo situando-se em relevo

    ondulado, at escarpado, no topo dos morros e nas encostas. Apresentam-se com

    caractersticas fsicas, qumicas e morfolgicas dependentes do material de origem.

    Do ponto de vista geotcnico, so solos cujas caractersticas esto vinculadas ao

    substrato rochoso.

    A classe dos Litlicos abrange tambm os afloramentos de rocha (unidade

    Rg). Nestas duas unidades ocorrem muitos blocos de rocha, os quais mediante a

    ocupao desordenada tem causado problemas em obras geotcnicas, como o

    caso do Morro da Cruz. Neste sentido, destaca-se que restries geotcnicas

    ocupao urbana das unidades R e AR so muito importantes na preservaoambiental, na segurana e na qualidade de vida da populao.

    2.4.6 Unidade AQrd

    Esta unidade compreende as Areias Quartzosas com rampas de dissipao.

    Seus solos apresentam cor avermelhada pela contribuio dos xidos de ferro,

    proveniente do Podzlico Vermelho-Amarelo dos morros de granito. Distribui-se na

    Ilha formando uma zona de transio entre os morros e as plancies, por sedimentos

    arenosos de ambiente marinho litorneo e elico.

    O maior problema desse tipo de material a erodibilidade. Neste aspecto, a

    proximidade dos granitos, aumenta a proporo de xidos de ferro, proporcionando

    maior a resistncia eroso. A presena do solo de granito identificada facilmente

    pela colorao avermelhada da areia. A contribuio dos xidos de ferro auxilia na

    cimentao dos gros de areia, proporcionando certo grau de estruturao ao solo.Assim sendo, mesmo no estado natural, comum verificar-se taludes estveis de

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    at 80 graus com 3m de altura.

    Nos ensaios de cisalhamento direto destas areias, os parmetros de

    resistncia apresentam coeso nula e ngulo de atrito interno prximo de 30, tantono estado natural como inundado.

    2.4.7 Unidade AQsq

    As Areias Quartzosas com substrato de sedimentos quaternrios so

    caracterizadas pela cor acinzentada e uma estrutura solta, seja em estado seco ou

    mido. Constituem-se quase que exclusivamente por gros de quartzo e no sofrem

    variao da textura com a profundidade. Estas areias quartzosas encontram-se nas

    regies mais planas da ilha, ocorrendo em relevo plano at suave ondulado.

    Os solos da unidade AQsq tm estrutura semelhante aos solos unidade AQrd,

    no entanto, quando secos, no se apresentam sob a forma de torres resistentes.

    Devendo-se ter cuidado ainda maior com a erodibilidade, pois um material

    extremamente solto. Para apresentar um bom comportamento como fundao

    indispensvel o seu confinamento ou, estabilizao com um agente cimentante. Olenol fretico se encontra, em geral, a profundidades superiores a 2m. O peso

    especfico natural deste material de 14,5 kN/m, enquanto que as AQrd possuem

    17,4 kN/m.

    Os parmetros encontrados no ensaio de cisalhamento direto demonstram

    uma coeso nula e ngulo de atrito entre 27 e 29, resultado caracterstico de um

    material arenoso com poucos finos.

    2.4.8 Unidade AQsq1

    Esta unidade rene as Areias Quartzosas hidromrficas, compreendendo

    classes de solos com caractersticas semelhantes s areias quartzosas, exceto pelo

    lenol fretico, localizado prximo superfcie.

    As Areias Quartzosas hidromrficas no apresentam argila de atividade alta,

    sendo que possuem boa capacidade de drenagem e mobilizao de resistncia ao

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    cisalhamento. Neste sentido, qualquer escavao deve ser imediatamente escorada,

    para evitar desmoronamentos.

    A ocorrncia destes solos pode ser verificada junto praia dos Naufragados,Enseada do Pntano do Sul, Lagoinha do Leste, Lagoa do Peri, s proximidades do

    aeroporto, da praia do Campeche, no contorno do Canto da Lagoa, no final da

    Avenida das Rendeiras e no parque florestal do Rio Vermelho, conforme pode ser

    constatado no mapa em anexo.

    2.4.9 Unidade AQsq2

    As Areias Quartzosas hidromrficas com solos orgnicos de alta atividade

    apresentam caractersticas de comportamento idnticas s relacionadas para a

    unidade AQsq1, sendo que os solos orgnicos, caractersticos da unidade HOsq,

    ocorrem como incluso, proporcionando os maiores problemas geotcnicos nesta

    unidade. A sua ocorrncia verificada nas proximidades do sul da ilha, contornando

    o mangue do Rio Ratones e prximo ao Balnerio dos Aores.

    Uma caracterstica comum aos solos hidromrficos presena do lenolfretico, prximo superfcie dos terrenos. Este fator proporciona uma menor

    resistncia inicial do solo no estado natural. Nas situaes em que estes solos

    demonstram-se essencialmente arenosos, essa resistncia aumenta rapidamente

    com o carregamento, e recalques ocorrem durante o perodo da construo. Em

    contrapartida, um maior percentual de solos argilosos propicia recalques por

    perodos mais longos, podendo trazer srias conseqncias s edificaes inseridas

    nesta unidade.

    2.4.10 Unidade PZsq

    Esta unidade constitui-se da classe de solos Podzol hidromrfico (PZ) e as

    Areias Quartzosas hidromrficas com substrato de sedimentos quaternrios. De um

    modo geral, ocorrem em grandes reas com relevo plano, na regio Norte da ilha e

    prximo ao Aeroporto Herclio Luz.

    Os Podzis da ilha apresentam textura arenosa e, por serem hidromrficos,

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    apresentam problemas para a instalao de fossas e sumidouros. Alm disso,

    podem apresentar, na base do horizonte B, uma camada extremamente dura,

    compacta e pouco permevel.

    2.4.11 Unidade Gsq

    Os solos de Glei com substrato de sedimentos quaternrios encontram-se,

    normalmente, no contorno das plancies de inundao, com o nvel do lenol fretico

    prximo superfcie do terreno. Nesta perspectiva, deveriam ser reas de

    preservao permanente. A composio destes solos intercala camadas

    siltico-argilosas e arenosas, ocorrendo freqentemente, nveis de solo orgnico combaixa capacidade de suporte. As sondagens percusso so muito importantes

    para definir as espessuras relativas das camadas de areia e argila. Na presena de

    aterros, alm das sondagens so necessrios ensaios de adensamento, para que se

    obtenha uma estimativa de recalques.

    2.4.12 Unidade HOsq

    A unidade HOsq constituda de solos orgnicos de alta atividade com

    substrato sedimentos quaternrios, apresentando textura siltosa e mdia.

    Normalmente estes solos so muito compressveis, e a evoluo de recalques torna-

    se mais rpida quando a matria vegetal se apresenta em estgio inicial de

    alterao.

    Os solos orgnicos, quando drenados, esto sujeitos a mudanas contnuas

    de suas caractersticas e ao inevitvel desaparecimento. So solos de regiesalagadias onde desaconselhvel a urbanizao tanto pela insalubridade do

    ambiente como pela condio inadequada para a execuo de fossas e sumidouros.

    Apresenta-se em relevo plano, com pequena expresso na ilha, estando a rea de

    maior ocorrncia, situada junto ao Rio Vermelho.

    Para se implementar fundaes, devem ser feitas, pelo menos sondagens

    percusso. Nestes ensaios, quando o impenetrvel percusso estiver a

    profundidades economicamente alcanveis por estacas pr-moldadas, outros

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    ensaios de laboratrio so dispensveis.

    2.4.13 Unidade SMsq

    Esta unidade constituda por solos de Mangue com substratos de

    sedimentos quaternrios. Considera-se mais como tipo de terreno, do que como

    classe de solo. Os terrenos so alagados, sob cobertura vegetal de mangue e

    diretamente influenciados pelo movimento das mars.

    Estes solos encontram-se nas partes baixas do litoral prximo a

    desembocadura dos rios, nas reentrncias da costa e margens das lagoas. Na ilha

    destacam-se os Mangues das seguintes localidades: Armao, Tapera, Rio Tavares,

    Itacorubi, Saco Grande e Ratones.

    Como principais caractersticas geotcnicas, estes solos so impermeveis,

    hidromrficos, apresentam lenol fretico superficial, sem boa capacidade de

    suporte (ndice de resistncia penetrao prximo de zero).

    As reas de mangue so protegidas por lei, como de preservao

    permanente, no sendo permitida sua ocupao.

    2.4.14 Unidade DNsq

    As dunas com substrato sedimentos quaternrios encontram-se designadas

    na unidade DNsq. So protegidas por legislao especfica quanto ocupao e

    utilizao como material de construo. Nessa unidade encontram-se as dunas e as

    areias marinhas, as quais se apresentam em constante movimentao, seja pelovento ou pelas ondas do mar. A movimentao das areias marinhas provoca a

    remoo do solo de fundaes de muros de arrimo e de residncias.

    2.5 ELEMENTOS DE FUNDAO

    As fundaes so, convencionalmente, separadas em dois grandes grupos:

    a) Fundaes Superficiais;

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    b) Fundaes Profundas.

    2.5.1 Fundaes Superficiais

    As fundaes superficiais so as que se apiam logo abaixo da infra-estrutura

    e se caracterizam por transmitir a carga ao solo atravs da distribuio das presses

    sob sua base, mas nunca por atrito lateral como nas profundas.

    Estas fundaes so definidas por dimensionamento geomtrico e clculo

    estrutural, sendo consideradas as solicitaes centradas, excntricas ou horizontais.

    2.5.1.1 Bloco

    um elemento de fundao rgido, de concreto simples, dimensionado de

    maneira que as tenses de trao nele produzidas possam ser resistidas pelo

    concreto, sem a necessidade de armadura. Pode ter as faces verticais, inclinadas ou

    escalonadas, alm de apresentar-se em planta com seo quadrada, retangular ou

    trapezoidal.

    2.5.1.2 Sapata

    Trata-se de um elemento de fundao em concreto armado, com altura menor

    que o bloco de fundaes, contendo armadura suficiente para resistir aos esforos

    de trao. Pode ter espessura constante ou varivel e sua base, em planta,

    normalmente quadrada, retangular ou trapezoidal. Nos casos em que uma sapata

    comum a vrios pilares, denomina-se sapata associada.

    Conforme YAZIGI (1997), a presso admissvel de uma fundao superficial a presso transmitida por esta ao terreno, de maneira que os recalques provocados

    no proporcionem danos a edificao. Alm disso, necessrio um coeficiente de

    segurana satisfatrio contra a ruptura ou escoamento do solo e do elemento de

    fundao.

    De um modo geral, BERBERIAN (2001) qualifica a profundidade adotada para

    assentamento de sapatas segundo o nmero de golpes das sondagens SPT:

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    Alysson Rodrigo de Andrade

    A execuo das sapatas deve sempre iniciar pelos elementos posicionados

    nas cotas mais baixas. O ngulo entre dois elementos contguos, assentados em

    cotas distintas, conforme a figura 02, entretanto deve ser igual ou inferior a 45.

    Figura 2 - Limite de declividade entre Sapatas ou Blocos escalonadas

    Aps a retirada do solo at a cota de assentamento da sapata, deve-se

    executar um lastro de concreto simples com pelo menos 5cm de espessura. No caso

    de concretagens em dias chuvosos, cuidados especiais devero ser tomados com a

    drenagem do terreno (eventual emprego de bombas) e proteo do concreto recm

    lanado.

    2.5.1.3 Radier

    um elemento de fundao superficial que recebe todos os pilares da obra,

    ou carregamentos distribudos (tanques, depsitos, silos, entre outros).

    Dentre as vantagens, verificadas no emprego de Radiers destacam-se:

    A simplicidade e rapidez na execuo;

    A economia ao se utilizar a prpria laje de fundo como fundao;

    Possibilidade de implantao sobre solos menos resistentes - como a rea do

    Radier geralmente muito grande as presses transmitidas ao solo so muito

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    baixas, minimizando os recalques.

    Dentre os aspectos que dificultam a aplicao generalizada de Radiers,

    destaca-se a dificuldade em prever-se com a preciso necessria s deformaesdeste elemento de fundao, principalmente, sob os pontos carregados e o

    problema de se estabelecer parmetros representativos do solo (coeficiente de

    recalque ou mdulo de deformao).

    Segundo BERBERIAN (2001), os Radiers subdividem-se em trs grupos:

    a) Radier Flexvel ou em placa;

    Este o Radier onde os pilares descarregam sua carga diretamente sobre a

    laje de fundao, transformando-a em uma laje cogumelo. O Radier em placa mais

    utilizado para pequenas cargas e quando o espaamento entre os pilares

    relativamente pequeno e aproximadamente igual.

    O Radier em placa o mais econmico e o mais simples de ser executado,

    mas exatamente por ser flexvel, devem-se tomar cuidados especiais no clculo das

    deformaes, com intuito de evitar o puncionamento da laje e para melhor combateros momentos negativos. Para uniformizar as deformaes na regio dos pilares,

    comum projetar-se msulas ou pedestais em suas bases.

    b) Radier nervurado em grelha ou semi-rgido;

    O Radier em grelha constitudo por uma laje de fundo, enrijecida por um

    sistema de nervuras ou de vigas cruzadas. Esta fundao empregada quando as

    deformaes ou recalques diferenciais, gerados pelo Radier em placas, tornam-seestruturalmente inadmissveis. Todavia, podem deixar de ser economicamente

    competitivos com outros tipos de fundaes.

    c) Radier Rgido celular ou em caixes fechados.

    O Radier rgido formado por duas lajes, uma de fundo outra de teto, paredes

    e/ou pilares. A principal utilizao deste elemento de fundao no caso de

    reservatrios e fundaes flutuantes, onde as fissuras decorrentes de recalquesdiferenciais so altamente indesejveis.

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    2.5.2 Fundaes profundas

    As fundaes profundas so aquelas em que as profundidades so maiores

    do que quatro vezes o dimetro do fuste, e so capazes de transferir carga por atritolateral. Nestas fundaes o mecanismo de ruptura da base no atinge a superfcie

    do terreno. A NBR 6122/94 prescreve que: Fundaes profundas so aquelas cujas

    bases esto implantadas a mais de duas vezes sua menor dimenso, e a pelo

    menos 3m de profundidade.

    A profundidade de elementos de fundao cravados no solo em geral

    verificada pela nega. Segundo YAZIGI (1997), entende-se por nega a penetrao

    do elemento de fundao em milmetros, que corresponde a 1/10 da penetrao

    verificada nos ltimos dez golpes da cravao. Ao ser fixada ou fornecida, a nega

    deve sempre ser acompanhada do peso do pilo e da altura de queda ou, da

    energia de cravao (no caso de martelos automticos).

    2.5.2.1 Estacas

    A estaca um elemento de fundao profunda, executada mediante cravao

    percusso, prensagem, vibrao ou por escavao. Pode-se ainda, execut-la de

    forma mista, envolvendo mais de um destes processos.

    a) Estacas de Madeira

    As estacas de madeira apresentam-se como um dos mais antigos elementos

    de fundao, utilizado em grande escala at um passado recente.

    Deve-se, entretanto contestar permanentemente sua durabilidade. Uma vez

    que a estaca de madeira, abaixo do lenol fretico, resiste quase que

    indefinidamente. Por outro lado, se ela estiver alternadamente submersa, enterrada,

    ou exposta ao ar, pode ou no apodrecer. Dependendo das condies do solo, da

    espcie da madeira e do eventual tratamento prestado ao material.

    VARGAS (1968) acrescenta ainda que as estacas de madeira no devem serutilizadas em obras terrestres, sem tratamento, quando ficam inteira ou parcialmente

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    acima do nvel dgua. Estacas de eucalipto, em condies favorveis ao

    apodrecimento, apresentam uma vida mdia de, aproximadamente, cinco anos.

    De um modo geral, VARGAS (1968) considera qualquer espcie apta utilizao como estaca, desde que atenda as seguintes especificaes:

    As estacas devem ser obtidas de rvores isentas de defeitos como ns

    grandes ou apodrecidos, que possam prejudicar sua resistncia e

    durabilidade;

    Os troncos precisam ser descascados logo aps o corte;

    O dimetro mnimo da ponta das estacas deve ser de 15cm e mximo de

    40cm;

    As estacas devem ser suficientemente compridas e retilneas, de modo que

    uma linha extrada do centro da ponta ao centro do topo, deva percorrer toda

    a sua extenso.

    b) Estacas pr-moldadas em Concreto

    Estas estacas podem ser de concreto armado ou protendido e, comodecorrncia do problema de transporte e equipamento, tm limitaes de

    comprimento, sendo fabricadas em segmentos, MELHADO et al. (2002). Neste

    sentido as estacas protendidas ganharam espao, pois possibilitaram minimizar as

    fissuras decorrentes das solicitaes durante o seu iamento e transporte.

    O processo de cravao mais utilizado o de cravao dinmica, onde o

    bate-estaca empregado funciona por gravidade. Este tipo de cravao promove um

    elevado nvel de vibrao, que pode causar problemas a edificaes prximas. O

    comprimento de cravao real s vezes difere do previsto pela sondagem, levando

    em conta a necessidade de emendas e cortes.

    As estacas pr-moldadas em concreto no resistem a esforos de trao e de

    flexo e no atravessam camadas resistentes. Entretanto, tm a possibilidade de

    serem cravadas abaixo do nvel dgua.

    Segundo AGUIRRE (1976), a fim de reduzir o peso prprio das estacas,

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    podendo-se assim, diminuir a taxa de armadura ou aumentar o seu comprimento,

    fabricam-se estacas cilndricas ocas de concreto centrifugado, comercialmente

    conhecidas como estacas SCAC Sociedade Concreto Armado Centrifugado S.A. A

    sua utilizao justifica-se sob subsolos heterogneos e em alguns solos residuais,

    onde se torna difcil a pr-fixao do comprimento necessrio cravao.

    Como principais vantagens, as estacas SCAC apresentam grande facilidade

    para emendas reticuladas e uma boa qualidade do concreto. Alm disso, a reduo

    de peso, se comparado s estacas pr-moldadas convencionais, permitem um

    transporte fcil e a cravao com bate-estacas usuais.

    Conforme a situao do terreno, pode-se empregar uma ponteira na

    extremidade das estacas para evitar a entrada de materiais durante a cravao.

    Nestes casos, geralmente completa-se o interior da estaca com concreto magro.

    Este procedimento torna-se dispensvel, nos solos cuja estrutura pode ser alterada

    de forma prejudicial, mediante a cravao das estacas.

    c) Estacas Metlicas

    As estacas metlicas so constitudas por peas de ao laminado ou soldado,

    tais como perfis de seo I e H, trilhos, chapas dobradas de seo circular

    (tubos), quadrada e retangular. Tanto os perfis quanto os trilhos podem ser

    empregados como estacas em sua forma simples ou composio paralela de vrios

    elementos, HACHICH et al. (1998).

    Embora o custo das estacas metlicas ainda seja relativamente alto quando

    comparada com outro tipo de estaca (no s pelo custo do prprio material como

    tambm pela diferena de comprimentos necessrios para transferir a carga ao

    solo), em vrias situaes a utilizao das mesmas se torna economicamente vivel,

    pois podem atender a diversas fases de construo da obra. Alm disso, estas

    estacas permitem uma cravao fcil provida de baixas vibraes, trabalhando bem

    flexo e no tendo maiores problemas quanto manipulao transporte, emendas

    ou cortes. HACHICH et al. (1998) destaca, ainda, a possibilidade de cravao em

    terrenos resistentes sem o risco de provocar o levantamento de estacas vizinhas,

    nem a temeridade de quebras. Outra aplicao vantajosa verifica-se no caso da

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    existncia de subsolos, os quais se estendam at as divisas do terreno, pois podem

    servir como elemento de conteno na fase de escavao e como fundaes dos

    pilares junto divisa.

    Alerta-se que estas estacas devem sofrer tratamento especial base de

    pinturas betuminosas, epxi, proteo catdica, encamisamento de concreto e/ou

    emprego de perfis com menor suscetibilidade ao fenmeno da corroso, conforme

    prescreve a NBR6122/94. A mesma estabelece ainda, que seja descontado 1,5mm

    de cada face da estaca no clculo de sua carga estrutural pelo mesmo motivo.

    Uma particularidade executiva das estacas metlicas, refere-se a ligao

    destas com os blocos de coroamento. Neste sentido, deve-se embutir as estacas

    pelo menos 0,20m no bloco, posicionando uma armadura de fretagem, atravs de

    espiral, posicionada acima da armadura de flexo do bloco.

    d) Estacas Franki

    Um engenheiro belga pensou em alargar a base das estacas a fim de

    aumentar a capacidade de carga nestas, assim como na base dos Tubules. Deste

    princpio surgiram as estacas Franki, VASCONCELOS (2002).

    O seu processo executivo, consiste na cravao de um tubo de ao cuja

    ponta fechada por uma bucha de pedra e areia, sobre a qual bate-se um pilo em

    queda livre com peso de 1 a 3t que arrasta o tubo por atrito, obtendo-se ao final da

    cravao uma forma estanque.

    O concreto usado na execuo das estacas tipo Franki possui baixo fator

    gua/cimento, resultando num concreto de slump zero, o qual permite o

    apiloamento previsto no processo executivo.

    As estacas tipo Franki apresentam alta capacidade de carga e podem ser

    executadas a grandes profundidades, no sendo limitadas pelo nvel de lenol

    fretico. Devido ao seu processo executivo, MELHADO (2002), alerta para sempre

    se considerar as condies de vizinhana e peculiaridades do local. Outros

    inconvenientes referentes ao uso destas estacas dizem respeito ao encurtamento da

    ferragem (decorrente de concretagem inadequada ou deformao do fuste), e

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    levantamento de estacas j executadas quando da execuo de estacas prximas.

    Quando existem camadas muito moles de grande espessura ou onde as

    condies locais no permitam a execuo de estaca Franki comum, pode serempregada a estaca Franki tubada. Esta consiste na cravao de um tubo com

    parede entre 8 e 10mm, onde se executa a base e a concretagem, sem a retirada do

    tubo. Pode-se ainda cravar o tubo normal e introduzir outro tubo mais fino para se

    concretar o fuste.

    Ao contrrio das estacas pr-moldadas as estacas Franki so recomendadas

    para o caso de a camada resistente encontrar-se a profundidades variveis.

    Tambm so perfeitamente aplicveis a terrenos com pedregulhos ou pequenos

    mataces.

    e) Estacas escavadas sem lama bentontica

    FALCONI et al. (1998) descreve que as estacas escavadas sem lama

    bentontica caracterizam-se por serem moldadas no local aps a escavao do solo,

    que pode ser efetuada atravs de sondas especficas para a retirada da terra, de

    perfuratrizes rotativas ou, ainda, com trados mecnicos ou manuais, porm estes

    ltimos com possibilidade de atingir pequenas profundidades. As estacas assim

    executadas so definidas como estacas tipo Strauss, com tubo de revestimento

    recupervel, estacas escavadas mecanicamente com trado helicoidal e estacas tipo

    Broca.

    As estacas moldadas no local tipo Strauss tm um processo executivo bem

    simples, consiste na retirada de terra com sonda ou piteira e simultnea introduo

    de tubos metlicos rosqueveis entre si, at atingir a profundidade desejada,

    posteriormente procede-se a concretagem com apiloamento e retirada da tubulao

    atravs de guincho. Deve-se ressaltar a importncia na retirada desta tubulao para

    a integridade destas estacas.

    So usualmente utilizadas embutindo-se sua ponta em solos coesivos,

    podendo ser executadas junto s divisas. MELHADO et al. (2002) destaca, tambm,

    a possibilidade de emprego em locais confinados e terrenos acidentados, devido simplicidade do equipamento necessrio. Conforme ALONSO (1998), a execuo

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    no causa vibraes, contudo possuem capacidade de carga inferior as estacas pr-

    moldadas e no so recomendveis abaixo do nvel dgua, principalmente se o solo

    for arenoso, devido dificuldade de secar o tubo para realizar a concretagem.

    A estacas tipo Broca so escavadas manualmente com trado tipo concha e

    sempre acima do lenol fretico. FALCONI et al. (1998) alerta para perfurao

    manual destas estacas, procedimento que restringe sua utilizao a pequenas

    cargas em funo da pequena profundidade alcanada (entre 6 e 8m) e tambm

    pela dificuldade em garantir-se a verticalidade dos furos. Deve-se ter cuidado

    especial tambm, para que no ocorra o estrangulamento do fuste ou, a introduo

    de solo no concreto.

    Outro tipo de estaca, que pode ser includa neste grupo a estaca apiloada,

    tambm conhecida como estaca pilo, a qual executada com o equipamento da

    estaca Strauss, sem revestimento, a partir da queda de um soquete e posterior

    preenchimento com concreto. Sua execuo possvel em terrenos de alta

    porosidade e baixa resistncia, desde que acima do lenol fretico.

    f) Estacas em Hlice Contnua

    O incio do emprego da estaca executada com trado hlice contnua se deu

    na dcada de 50 nos Estados Unidos. Daquele perodo at a atualidade, muitos

    foram os investimentos sobre este elemento de fundao, tornando-o possvel atingir

    a profundidade de 32m, com dimetros de at 1,20m.

    Conforme ALBUQUERQUE (2001), este tipo de estaca moldada in loco, tem a

    escavao do solo realizada atravs de um trado contnuo, que possui hlices em

    torno de um tubo central vazado. Aps a sua introduo no solo, at a cota

    previamente especificada, o trado extrado simultaneamente com a injeo do

    concreto atravs do tubo vazado. O solo confinado entre as ps da hlice

    removido, na medida que o trado vai sendo retirado.

    O ideal durante a cravao que se mantenha a progresso de um passo por

    volta, velocidades inferiores a esta permitem o desconfinamento do solo e a

    ocorrncia de empuxo ativo. Isto pode ocorrer em mquinas pouco potentes, ondeeventuais mordidas no diagrama de ascenso, devem ser controladas. Em

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    contrapartida, velocidade de cravao maior que um passo por volta permite a

    compactao do solo de fundao.

    As vantagens da utilizao destas estacas segundo ANTUNES & TAROZZO,(1996) e HARTIKAINEN & GAMBIN, (1991) apud ALBUQUERQUE, (2001) so:

    Ausncia de distrbios e vibraes no terreno, tpicos de equipamentos

    percusso;

    Inexistncia de descompresso do terreno, como se verifica nas estacas

    escavadas;

    Limpeza e rapidez durante a execuo;

    Por outro lado, BERBERIAN (2001) alerta como possveis empecilhos ao

    emprego da estacas em hlice contnua:

    A importncia de um terreno plano e de fcil movimentao para os

    equipamentos, dentre os quais uma p-carregadeira para a limpeza e

    remoo do solo, extrado pela broca;

    A necessidade de uma central de concreto prxima obra;

    Custo elevado, tendo em vista o equipamento especfico utilizado.

    Em solos de baixa resistncia as altas presses do concreto podem levar

    ruptura do solo e ao seu alto consumo. Neste sentido deve-se controlar a

    ocorrncia de presses negativas durante a concretagem (indicativo de

    estrangulamento da estaca), principalmente na presena de argilas

    compressveis, onde eventuais sobre-consumos de concreto so favorveis

    ao desempenho destas estacas.

    As estacas em Hlice Contnua apresentam ainda um tipo especfico, com um

    grande tubo alma, denominado mega. Estas estacas podem ser executadas com o

    mesmo maquinrio utilizado para Hlice Contnua. Entretanto, possuem diferena

    fundamental, na maneira com a qual o solo transportado superfcie, uma vez

    que, as estacas mega no retiram o solo, que permanece comprimido ao redor do

    fuste da estaca. Enquanto que, durante a execuo das estacas em hlice contnua

    o solo instantaneamente substitudo por concreto plstico, predominando um

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    empuxo prximo do repouso, no se caracterizando assim como elementos

    cravados ou escavados.

    g) Estacas Raiz

    As estacas raiz so estacas escavadas de pequeno dimetro (7 a 40cm),

    moldadas in loco, atravs de injees de cimento sob baixas presses,

    aproximadamente 4Kg/cm, BERBERIAN (2001).

    Foram desenvolvidas na Itlia no final da dcada de 50, visando

    principalmente o reforo de Fundaes. Suas principais caractersticas so a alta

    capacidade de carga e os pequenos recalques que sofrem, quando comparada asestacas convencionais.

    A perfurao realizada por rotao, em direo vertical ou inclinada,

    podendo atravessar os mais diversos materiais existentes no solo da fundao,

    inclusive rochas duras, bem como alvenaria e concreto armado solidarizando-se a

    estas estruturas. Esta perfurao se processa com um tubo de revestimento, onde a

    extremidade leva uma coroa de perfurao de tipo adequado a natureza do terreno.

    Concluda a perfurao, com a inclinao e profundidades previstas, posicionada a

    armadura ao longo de toda a estaca, seguida da concretagem medida que o tubo

    de perfurao retirado progressivamente.

    A maior parte da capacidade estrutural da estaca conferida ao atrito lateral,

    chegando muitas vezes a melhorar as condies de suporte do solo da fundao.

    DOIX (1985) apud BERBERIAN (2001), relata que, de uma maneira geral, a parcela

    de resistncia de ponta representa entre 15% e 20% da parcela de atrito lateral.

    Estas caractersticas justificam o emprego deste elemento de fundao em situaes

    de reforo e execuo de fundaes sobre materiais heterogneos, ancoragens de

    muros de arrimo, conteno de taludes, proteo para a escavao de galerias,

    fundaes de mquinas, entre outros.

    As estacas raiz originaram outro elemento de fundao denominado por

    micro-estacas. A sua concepo semelhante a anterior, todavia, utilizam-se de um

    fuste (tubo de ao perdido, manchete), caracterizando-se por utilizar presses deinjeo bem maiores.

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    h) Estacas escavadas com lama bentontica

    Segundo SAEZ (1998), existem basicamente dois tipos de estacas escavadas

    com lama bentontica:

    Estaces, que so estacas circulares com dimetro variando, de 0,6 at 2,0m,

    perfuradas ou escavadas por rotao;

    Barretes ou estacas-diafragma, as quais so executadas com seo

    transversal retangular ou alongadas escavadas, com o auxlio de clamshells.

    A execuo destas estacas consiste na escavao e preenchimento

    simultneo com lama bentontica. Em seguida ocorre o posicionamento da armadura

    e lanamento do concreto de baixo para cima, por meio de tubos de concretagem

    (tremonha), com gradual expulso da lama substituda pelo concreto.

    A lama bentontica deve apresentar boa estabilidade, propriedades

    tixotrpicas, tornando-se lquida quando agitada e slida quando inerte alm da

    capacidade de formar rapidamente uma pelcula impermevel, denominada cake,

    sobre uma superfcie porosa.

    Nesta perspectiva, apesar das vantagens proporcionadas pela alta

    capacidade de carga, rapidez na execuo, ausncia de vibraes e possibilidade

    de escavaes em solos com elevada resistncia, so elementos de fundao de

    difcil inspeo, principalmente, quando atravessam solos compressveis e/ou no

    caso de concretagem submersa.

    2.5.2.2 Tubulo

    Elemento de fundao profunda de grande porte, com seo circular,

    executado com ou sem revestimento. Pode ser escavado a cu aberto, submerso ou

    sob ar comprimido (pneumtico), e ter ou no base alargada. At alguns anos atrs,

    sempre se previa a descida de uma pessoa para escavar ou fiscalizar o interior dos

    tubules, contudo, com a mecanizao das escavaes esta prtica no maisindispensvel.

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    Os tubules a cu aberto so poos executados sob presso atmosfrica,

    acima do nvel d'gua, ou abaixo, caso seja possvel bombe-la sem risco de

    desabamento. Os poos so abertos com dimetro mnimo de 0,60m, e as

    profundidades podem variar at cerca de 30m. Aps a escavao e posicionamento

    da armadura realiza-se a limpeza ou esgotamento da gua.

    A carga transmitida at o solo resistente por atrito lateral atravs do fuste e

    de uma base alargada tronco-cnica. Durante a concretagem no h necessidade

    da utilizao de vibrador, minimizando a possibilidade de segregao do concreto.

    Em geral, a resistncia caracterstica do concreto no preponderante neste tipo de

    fundao, sendo que a resistncia caracterstica do concreto, fck=15Mpa,

    suficiente a maioria dos casos. Entretanto, muito importante para qualquer

    elemento de fundao moldado in loco, que o concreto empregado possua alta

    plasticidade, (abatimento de pelo menos 10cm verificado no ensaio slump test).

    Desta maneira, obtm-se um concreto mais homogneo e com menor ndice de

    vazios.

    BERBERIAN (2001) destaca que vrios projetistas e pesquisadores de infra-

    estruturas desprezam a contribuio do atrito lateral pelas seguintes razes:

    Em geral, para os solos e as estruturas normais, o peso do tubulo

    normalmente se iguala a parcela de atrito lateral;

    O efeito do tempo de abertura do fuste deteriora a aderncia lateral de um

    tubulo;

    As deformaes necessrias, para mobilizar a resistncia lateral por completo

    so inferiores, quelas necessrias para consumir toda a resistncia de pontado tubulo. Este fenmeno to mais acentuado quanto maior a relao

    entre a base e o fuste.

    MELLO et al. (1993), dentre as peculiaridades previstas no dimensionamento

    de tubules, destaca:

    O dimetro interno mnimo do fuste para possibilitar a escavao manual da

    ordem de 0,7 a 0,8m.

    Recomenda-se que o dimetro da base no ultrapasse o triplo do dimetro do

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    fuste.

    O ngulo que a borda da base do tubulo faz com a horizontal deve ter no

    mnimo 60 para evitar a ocorrncia de tenses de trao na base.

    Figura 3 - Detalhes construtivos de um tubulo, MELLO et al. (1993).

    Em argilas e siltes rijos a duros, ainda pode-se escavar os tubules a cu

    aberto, alguns metros abaixo do nvel do lenol fretico, utilizando-se bombas

    submersveis. As escavaes submersas, sob a presso hidrosttica da gua, so

    realizadas mecanicamente com o auxlio de sondas do tipo Benoto ou Clamshell.

    Para obras em que o terreno superior seja instvel, ou dentro de lagos e rios,os tubules podem ser revestidos com camisas de concreto ou de ao. Nestes

    casos, pode-se adaptar ao tubulo um equipamento pneumtico de forma a permitir

    que os trabalhos sejam executados a seco, com presso de ar comprimido.

    2.5.2.3 Blocos de coroamento

    AGUIRRE (1976) definiu os blocos de coroamento como elementos

    estruturais que solidarizam as cabeas das estacas ou tubules de uma mesmafundao, ou no caso de uma estaca, responsvel pela ligao do pilar com a

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    estaca.

    Para o perfeito funcionamento das fundaes formadas por bloco e estaca,

    deve-se seguir algumas recomendaes:

    a) Em blocos de uma estaca a altura do bloco deve ser da ordem de uma a duas

    vezes o dimetro da estaca e pelo menos igual ao comprimento de

    ancoragem dos ferros de espera do pilar. Alm disso, recomendvel que

    estes blocos sejam ligados por cintas aos blocos vizinhos, ou entre si, no

    mnimo em duas direes aproximadamente ortogonais.

    b) Quando as dimenses do pilar forem maiores do que da estaca deve-sereforar a armao superior do bloco;

    c) Na existncia de excentricidades entre o eixo do pilar e da estaca, deve-se

    utilizar cintas para absorver os momentos decorrentes destas excentricidades;

    d) A distncia entre a face das estacas com a face do bloco deve ser de 10

    15cm.

    Segundo MELLO et al. (1993), de um modo geral mais econmico o projeto

    que utiliza blocos de trs estacas para os pilares com carga mdia dentre os demais.

    O uso de estacas de dimetros distintos, por exemplo, 2 ou 3 dimetros com cargas

    muito diferenciadas restrito a obras de maior porte. Salienta-se ainda que nunca se

    utilizam estacas com dimetros diferentes em um mesmo bloco.

    2.5.2.4 Comparativo entre os Elementos de fundaes Profundas

    A Tabela a seguir apresenta as principais caractersticas de alguns elementos

    de fundao profunda:

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    Quadro 4 - Caractersticas dos Elementos de Fundao, HACHICH et al.(1998), WOLLE et al. (1993)

    Fundaes Vantagens DesvantagensCapac. de

    Carga (kN)

    Estacas emMadeira

    Baixo custo

    Facilidade de cortes e emendas

    Resistente a cravao e transporte

    Exclusiva para solos submersosSuscetvel ao ataque de

    microorganismos

    100 300

    Estacas em

    Ao

    Ausncia de vibraes

    Absorve cargas verticais e empuxoshorizontais

    Facilidade para cravao e emendas

    Custo elevado

    Atacvel por guas agressivas

    Comprimentos finais excessivos200 1200

    Estacas

    Pr-Moldadas

    em Concreto

    No apresentam restries quanto posio do lenol fretico

    Concreto de boa qualidade

    Boa capacidade de carga

    Vibraes

    Armada para transporte esuspenso

    Limitadas em seco e comprimento

    Requer jatos dgua p/ a cravaoem solos compactos

    200 800

    Estacas

    Prensadas

    (MEGA)

    Cravao Esttica

    Seo de pequeno comprimentoNecessita de carga de reao p/

    cravao 700

    Estacas Escavadas

    Moldadas in loco

    Cargas elevadas

    Eliminam transporte

    Comprimento varivel

    Evitam vibraes na cravao

    Problemas na pega e/ou cura doconcreto

    Desaprumo e/ou descontinuidade dofuste

    1500

    Estacas Broca

    Baixo custo

    Fcil execuoNo provoca vibrao

    Baixa capacidade de carga

    Execuo limitada acima do N.A. 50-100

    Estacas Strauss

    Baixo custo, fcil execuo

    Comprimento varivel

    No apresenta vibraes

    Lavagem do concreto resultando emm qualidade

    Estrangulamento e desvio do fuste

    Execuo limitada acima do N.A.

    200 650

    Estacas Franki(bucha seca)

    Comprimento varivel

    Boa qualidade do concreto

    Cargas elevadas

    Seccionamento do fuste em solosargilosos e abaixo do nvel dgua

    Grandes vibraes600 1700

    Estacas Raiz

    Atravessa qualquer terreno

    Grande variabilidade de cargas e

    possibilidade de comprimentos elevadosAcesso a locais difceis

    Custo elevado - tecnologia restrita

    Necessidade de rigoroso controle dequalidade 300 1000

    Estacas SCAC(concreto

    centrifugado)

    Concreto de boa resistncia

    Fcil emenda

    Atinge grandes profundidades

    Dificuldade de cravao em solosarenosos muito compactos

    Custo elevado250 1700

    Tubulo

    Cargas elevadas

    Ausncia de vibraes

    Possibilita a anlise do solo retirado

    Escavaes podem atravessar pedras emataces

    Elimina a necessidade de blocos

    Presena de gua

    Solos arenosos 500 - 3000

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    2.5.3 Fundaes Mistas

    As fundaes mistas so aquelas que associam fundaes superficiais e

    profundas. Seu princpio busca aproveitar a capacidade de suporte, mesmo quepequena do solo superficial, minimizando a quantidade de elementos profundos

    necessrios segurana da fundao.

    2.5.3.1 Sapatas sobre Estacas

    Estas fundaes tratam-se de associaes de sapatas com estacas,

    denominadas por estaca T ou estapada (dependendo se existe ou no contato

    entre a estaca e a sapata). A estaca T apresenta-se como um novo tipo de estacapr-moldada, o qual se encontra incorporado a uma sapata ou bloco superficial.

    VASCONCELOS (2002), explica que nas estacas estapadas, o elemento de

    fundao profunda encontra-se isolado da sapata no topo do fuste, enquanto que as

    estacas T so engastadas sob as sapatas. A opo por liberar as ligaes entre

    estacas e sapatas, vem do fato de que cada fundao tem comportamento e

    recalques diferentes. Da a necessidade de liberar as sapatas para deslocamentos

    diferenciados. Para realizar o isolamento entre o fundo da sapata e o topo da estaca

    pode-se empregar discos de isopor, com espessura equivalente ao recalque

    admissvel para a sapata, em geral 2cm.

    2.5.3.2 Radiers Estaqueados

    Quando as condies do terreno e as cargas impostas pela estrutura

    demonstram-se inadequadas s solues por Radiers, bem como o emprego de

    fundaes profundas. Pode-se ento reuni-las em uma fundao mista procurando

    somar o conjunto de vantagens que cada um desses elementos pode oferecer

    isoladamente. Nesta perspectiva, os Radiers transferem parte das cargas que

    recebem por tenses de contato em sua base, enquanto que as estacas ou tubules

    realizam esta transferncia por atrito lateral e pela ponta das estacas.

    O crescimento da informtica possibilitou a viabilizao da teoria dos Radiers

    estaqueados, facilitando o estudo da interao entre o funcionamento de diferenteselementos de fundao em conjunto. Entretanto, a soluo deste tipo de fundao

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    ainda complexa, medida que cresce a necessidade de se averiguar, com

    preciso, a parcela de carga que cada parte da fundao pode suportar.

    2.6 CAPACIDADE DE CARGA DAS FUNDAES

    Para a elaborao de um projeto geotcnico de fundaes necessrio que

    alm do conhecimento do perfil do terreno, disponha-se da planta de pilares, com as

    respectivas cargas nas fundaes.

    Para as situaes em que no sejam conhecidas as cargas nos pilares, fase

    de anteprojeto ou, para a verificao da ordem de grandeza das cargas

    apresentadas pelo projetista da estrutura, WOLLE et al. (1993) considera que:

    a) As cargas tpicas de edifcios esto em torno de 12kN/m/andar;

    b) As cargas tpicas de pilares, para edificaes com n andares, podem ser

    estimadas como: Cargas pequenas = 100n (kN), Cargas mdias = 200n (kN),

    Cargas elevadas = 300n (kN).

    2.6.1 Mtodos de Clculo

    De acordo com a NBR 6122/94, a tenso admissvel no solo pode ser

    estimada segundo mtodos tericos, semi-empricos, provas de carga sobre placa

    ou por mtodos empricos.

    BERBERIAN (2001), procurando contornar as limitaes dos mtodos

    empricos e a indisponibilidade de ensaios laboratoriais, desenvolveu tcnicas,

    ajustes tericos e correlaes que permitem obter os parmetros necessrios

    atravs da anlise e confronto de provas de carga com resultados tericos, alm dos

    parmetros obtidos nas investigaes por SPT ou CPT com ensaios de laboratrio.

    Esta nova metodologia ainda no normalizada conhecida por mtodo paramtrico.

    2.6.1.1 Mtodos Empricos

    As primeiras recomendaes para a estimativa da tenso admissvel

    aparecem na forma de tabelas, em geral constantes de cdigos de obras de grandes

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    cidades. A aplicao dos valores de tabelas est sujeita a uma srie de limitaes

    envolvendo profundidade de apoio, tipo do solo, existncia ou no de camadas

    compressveis entre outras.

    Nesta perspectiva, BERBERIAN (2001) enfatiza que a validade das

    correlaes depende da localidade, na qual o universo de pontos ensaiados recebe

    tratamento estatstico. Os mtodos empricos so, na realidade, estimativas

    grosseiras utilizadas como ponto de partida para o desenvolvimento do projeto.

    2.6.1.2 Mtodos Semi-Empricos

    So aqueles onde as propriedades dos solos so estimadas com base emcorrelaes, para em seguida serem aplicadas as frmul