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 geologiaPesquisa 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 disponíveisCusto de execução

5

Tipos de fundaçãoTipos de fundação

Direta e profundas

6

Tipos de FundaçõesTipos de FundaçõesRÍGIDA - BLOCOS

ISOLADA

SEMI-FLEXÍVEIS - SAPATAS

SAPATA ASSOCIADA

RADIER

SUPERFICIAISVIGA DE

FUNDAÇÃO

2

7

Sapata e Sapata e RadierRadier

8

À CÉU ABERTO

À AR COMPRIMIDO

TUBULÕESPROFUNDAS

9

ESTACAS

CRAVADAS

PORPERCUSSÃO

POR VIBRAÇÃO

PRÉ-MOLDADAS

CONCRETO

MOLDADAS “IN LOCO”

AÇO

MADEIRA

TIPO FRANKI

ESCAVADAS

INJETADAS

À PERCUSSÃO TIPO“STRAUSS”

HÉLICECONTINUA

GRANDES DIÂMETROS

BROCA

ESTACARAÍZ

À ROTAÇÃO

10

11

Tipos de carregamentoTipos de carregamento

12

Tipos de carregamento…Tipos de carregamento…

3

13

Distribuição de tensões em ambiente Distribuição de tensões em ambiente anisotrópicoanisotrópico

14

RupturasRupturas

15

Fratura 45°Fratura 45°

16

Cidade de Santos Cidade 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 técnicoElaboração dos cálculos de forma organizadaAcompanhamento executivoDiário de obra

4

19

Fundação em função da geologiaFundação em função da geologia

20

Perfil geológico Perfil geológico típico de Porto típico 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

Tubu

lão

T ubu

lão

Raiz

Regiões com presença de Regiões com presença de matacõesmatacões

Sapatas no horizonte BEstaca tubulão atravessando o horizonte CEstaca injetada tipo raiz

NLF

C

A

Solo arenoso c/ pouca argila emuitos matacões

Tubu

lão

Raiz

22

Solo arenoso c/pouca argila e sem matacões

NLF

C

A

Est

aca

Esc

a vad

a

Em zonas de falhaEm zonas de falha

Sapatas no horizonte BEstaca escavada com trado rotativo até o horizonte CEstacas 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

Est

aca

Esc

ava d

a

23

Solos residuais de Solos residuais de filitosfilitos e xistose xistos

Minerais de fácil intemperismo (solo argiloso e siltoso de média resistência)Sapatas no horizonte BEstaca escavada com trado rotativoEstaca escavada com sonda tipo strauss

A

B

C

NLF

Solo argiloso c/ silte ( nos gnaisses ainda com areia )

Sapata

Esta

ca E

s cav

ada

A

C

NLF

Solo siltoso ( nos gnaisses: solo areno-- siltoso )c/argila

Est

aca

Esc

a vad

a

24

Solo residual de quartzitoSolo residual de quartzito

Solo de difícil alteração (85 - 100% quartzo)Sapata sobre a rochaEstaca injetada com perfuratriz roto-percussiva(estaca raiz)

NLF

C

A

Sapata

C

A

NLF

5

25

Solos alternados com camadas Solos alternados com camadas resistentes e não resistentesresistentes e não resistentes

Solos alternados com presença de quartzito e xistos ou filitosFundações com sapatas, devendo-se considerar a resistência das camadas mais fracasEstaca tubulão ou estaca injetada tipo raiz, para atravessar as camadas resistentesA estaca raiz é mais cara, mas de maior produtividade

A

C

NLFXistos ou filitos rochas

Solos residuais de xistos ou filitos

Quartzitos rochas

Sapata

Raiz

Tubu

lão

26

Solos residuais com presença de diques Solos 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 rochasPodem ser mais resistentes que a rocha encaixantePode ser empregadas sapatas, considerando a resistência do solo residualEstaca escavada com trado rotativo, quando os veios forem de pequena espessuraEstaca 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

Est a

ca E

scav

a da

T ubu

lão

Raiz

27

Solos residuais de basalto, Solos residuais de basalto, riolitosriolitos e e dacitosdacitos

Solos das regiões da serra e planaltoPresença de diacláses(fraturamento intenso) e não possuem matacõesEstaca escavada com trado rotativo, por proporcionar paredes estáveis e nível do lençol freático profundoEm 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

Est

aca

Esca

vada

Rai

z

28

Solos Solos coluviaiscoluviais e e tálustálusForma de lente espessa, com presença de argila, areia e fragmentos ou pedaços de rochas misturadosSujeito a grandes infiltrações e rastejosTípico de encostas e sopé de morrosDeve-se construir sobre tálus após sua estabilizaçãoAs estacas devem atravessar o solo coluvial (ou tálus) e ser assentada sobre a rocha subjacenteEstaca tubulão são as mais recomendas, com estabilização das paredes (se necessário)Pode-se empregar estaca raizConsiderar os esforços laterais sobre a estaca

Tubu

lão

Raiz

29

Solos residuais de Solos residuais de argilitosargilitos, , silititossilititos e e arenitosarenitos

Solos residuais de resistência média e nível do lençol freático profundo nas regiões mais elevadasSapatas direto no horizonte CEstacas escavadas com trado rotativo, porque os furos tem paredes estáveisSão de alta produção e baixo custoCom horizonte C pouco espesso, pode-se empregar sapata sobre a rocha ou estaca escavada roto-percussivaQuando o solo apresenta o NSPT abaixo de 20, pode ser empregada estaca cravada com pré-moldado ou trilho

A

C

NLFR. Sedimentar

Ou

NLF

A

Est

aca

Esc

avad

a

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 fragmentosEstacas injetada roto-percussivapodem 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

Tubu

l ão

Conglomerado

A

C

NLF

Tub u

lão

Conglomerado

A

C

NLF

Tub u

lão

6

31

Solos fluviaisSolos fluviais

Onde o rio não meandrou, são solos argilosos moles, com NLF superficialSolos que podem apresentar grandes requalquesEstacas cravadas pré-moldadas ou frankiEstacas 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 fundaçãoEmprego de estacas cravadas. Estaca pré-moldada atravessa as lentes de areia, mas não atravessa o cascalho.Estaca franki não atravessa a lente de areiaDeve-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

T ubu

lão

33

Cascalheira de pé de morroCascalheira de pé de morroTransporte por rolamento de pedras e cascalho, com deposição diferenciada.Devido a energia e velocidade da água dos riosOs fragmentos mais pesados são depositados primeiro que os mais finos.Sapata, porque as fundações profundas tem dificuldade de atravessar o cascalhoTubulão 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 marEm locais onde ocorrem lagunas ocorre a deposição de material argiloso no fundo das mesmasOcorrência de dunas (solos eólicos), solos fofosEm areias compactas, deve-se empregar estacas cravadas pré-moldadas com auxílio de jato de água na cravaçãoEm areias fofas, pode-se empregar estaca franki ou estaca pré-moldadaSapatas 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

35

Solos lacustresSolos lacustres

Lentes de lama fina e molePode estar coberta ou não por areia fina ou grossaEstaca 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

36

Próxima Aula:

Obras de Contenção