A escolha do tipo de fundações para uma determinada obra deve ser feita de modo que a tecnologia de fundação eleita satisfaça primeiramente as condições técnicas e posteriormente econômicas da obra.
Esta nem sempre é uma escolha simples, pois a definição do tipo de fundação antes de ser do engenheiro geotécnico responsável pelo projeto é do subsolo local onde a obra será construída.
E o solo, infelizmente não tem os parâmetros de resistência que gostaríamos. As condições dele nos é imposta pela natureza.
Os seguintes elementos devem ser considerados para escolha do tipo de fundação:
- Proximidade dos edifícios limítrofes bem como seu tipo de fundação e estado.
- Natureza e características do subsolo no local da obra.
- Grandeza das cargas a serem transmitidas a fundação
- Limitação dos tipos de fundações existentes no mercado.
O problema da escolha dos tipos de fundação é resolvido por eliminação. Escolhemos primeiramente as tecnologias que atendam tecnicamente o caso em questão.
A seguir realizamos um estudo comparativo de custos dos diversos tipos de fundação selecionados visando a escolha do mais econômico entre os tipos que atendem aos critérios técnicos.
Quando se trata de um estudo preliminar onde ainda não se dispõe do cálculo estrutural é comum estimar a ordem de grandeza das cargas de fundação pelo porte da obra. Assim, para estruturas convencionais de concreto armado pode-se adotar uma carga média de 12 kn/ m² / andar.
FUNDAÇÕES A SEREM PESQUISADAS
Devem ser pesquisados dois grupos de fundações. As fundações rasas e profundas. As fundações profundas acabam sendo limitadas pelos tipos de estacas disponíveis no mercado local onde se está atuando.
FUNDAÇÕES SUPERFICIAIS
É o primeiro tipo de fundação a ser pesquisada. As fundações superficiais são as que se apóiam logo abaixo da infra-estrutura e se caracterizam por transmitir a carga ao solo através da distribuição das pressões sob sua base, mas nunca por atrito lateral como nas profundas.
Estas fundações são definidas por dimensionamento geométrico e cálculo estrutural, sendo consideradas as solicitações centradas, excêntricas ou horizontais.
Em princípio este tipo de fundação só é vantajoso quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo 50% da área disponível.
As fundações superficiais devem estar assentes em profundidade inferior a 3,0 metros. Dessa forma, precisamos que o solo competente em profundidades inferiores a esta.
Além das já conhecidas correlações de SPT, podemos também qualificar a camada de assentamento da fundação.
| Número de golpes de SPT “nSPT” | Qualificação da camada |
| < 10 | Ruim |
| 10 a 20 | Razoável |
| 20 a 25 | Bom |
| 25 a 30 | Ideal |
Esta tabela foi idealizada por Berberiam em 2001.
FUNDAÇÕES PROFUNDAS
São os elementos de fundação que transmitem a carga ao terreno ou pela base (resistência de ponta) ou por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em profundidade superior a 8 vezes a sua menor dimensão em planta e no mínimo 3,0 m; quando não for atingido o limite de 8 vezes a denominação deve ser justificada. Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e os tubulões.
VANTAGENS E DESVANTAGENS DOS TIPOS DE ESTACAS
Vantagens:
- Baixo custo
- Facilidade de cortes e emendas
- Resistente a cravação e transporte
Desvantagens:
- Exclusiva para solos submersos
- Suscetível ao ataque de microorganismos
Capacidade de carga entre 100 kn a 300 kn
Possibilidade de execução abaixo do N.A
- Ausência de vibrações
- Absorve cargas verticais e empuxos horizontais
- Facilidade para cravação e emendas
Desvantagens:
- Custo elevado
- Atacável por águas agressivas
- Comprimentos finais eventualmente excessivos
Capacidade de carga entre 200 kn a 1200 kn
Possibilidade de execução abaixo do N.A
Estacas Pré-Moldadas em Concreto
Vantagens:
- Não apresentam restrições quanto à posição do lençol freático
- Concreto de boa qualidade
- Boa capacidade de carga
Desvantagens:
- Vibrações
- Armada para transporte e suspensão
- Limitadas em secção e comprimento
- Requer jatos d’água p/ a cravação em solos compactos
Capacidade de carga entre 200 kn a 800 kn
Possibilidade de execução abaixo do N.A
Vantagens:
- Cargas elevadas
- Eliminam transporte
- Comprimento variável
- Evitam vibrações na cravação
Desvantagens:
- Problemas na pega ou cura do concreto
- Desaprumo ou descontinuidade do fuste
Capacidade de carga de 300 kn a 3000 kn.
Possibilidade de execução abaixo do N.A.
Vantagens:
- Baixo custo
- Fácil execução
- Não provoca vibração
Desvantagens:
- Execução limitada acima do N.A.
- Problemas na pega ou curo do concreto
- Desaprumo ou descontinuidade do fuste
Capacidade de carga de 200 kn a 3000 kn.
Impossibilidade de execução abaixo do N.A.
Estacas Raiz
Vantagens:
- Atravessa qualquer terreno
- Grande variabilidade de cargas e possibilidade de comprimentos elevados
- Acesso a locais difíceis
Desvantagens:
- Custo elevado – tecnologia restrita
- Necessidade de rigoroso controle de qualidade
Capacidade de carga de 300 kn a 1000 kn
Possibilidade de execução abaixo do N.A
Vantagens:
- Cargas elevadas
- Ausência de vibrações
- Possibilita a análise do solo retirado
- Escavações podem atravessar pedras e matacões
- Elimina a necessidade de blocos
Desvantagens:
- Presença de água
- Solos arenosos
Capacidade de carga de 500 kn a 3000 kn.
Impossibilidade de execução abaixo do N.A
ROTEIRO PARA ELEIÇÃO DO TIPO DE FUNDAÇÃO
Faremos aqui uma breve síntese de um estudo inicial para escolha do tipo de fundação de uma obra. Outras questões de ordem técnica e dimensionamento deverão ser verificadas. Procure sempre um engenheiro geotécnico ou empresa qualificada para orientá-lo na escolha e execução das suas fundações.
Já de posse do relatório de investigação geotécnica ou dependendo do porte da obra dos perfis de sondagem a percussão SPT, mista ou rotativa examina-se primeiramente o tipo de solo, posição do nível de água e a resistência ao Nspt ao longo das camadas de solo.
Como informado anteriormente a escolha do tipo de fundação a ser dimensionado é realizada por eliminação.
Iniciamos a verificação com a possibilidade de execução de fundações diretas.
Para fundações as superficiais (diretas) só teremos um solo razoável para assentamento destas quando tivemos um índice de resistência a penetração SPT acima de 10 golpes.
Recomendamos de uma maneira primaria a descartar as fundações diretas como as sapatas para solos com Nspt inferior a 10 ao longo dos 3 primeiros metros de profundidade.
Quando o tipo de solo permitir o uso desse tipo de fundações ficar atento a somatória total das áreas dos elementos de fundação (sapatas). Esse tipo de fundação só será vantajoso se a área ocupada for inferior a 50% da área disponível.
Não existindo a possibilidade técnica da execução de fundações diretas o uso das estacas e tubulões deverá ser verificado.
Para isso atentar primeiramente a posição do nível de água. Havendo N.A no terreno local da construção, deverão ser descartadas as tecnologias onde há IMPOSSIBILIDADE de se executar fundações abaixo do lençol freático.
Realizada essa verificação, procede-se a execução do ante projeto para dimensionamento da capacidade de carga das estacas.
Realizado este dimensionamento, verifica-se dentre os tipos de estacas, disponíveis no mercado local qual a forma mais econômica de se transferir para o terreno os esforços solicitados nas fundações.
Nem só critérios técnicos e econômicos devem ser levados em conta. A experiência do projetista geotécnico é fundamental. Lembre-se sempre que os parâmetros do solo nos foram impostos pela natureza e que o seu comportamento não é homogêneo.
Aqui na APL Engenharia estamos preparados para atende-lo em toda as etapas de suas fundações. Realizamos as suas sondagens, projetos geotécnicos de fundações e contenções, executamos as suas fundações e ainda fornecemos o concreto de sua obra. Fale com a gente. Solicite o seu orçamento.
