FUNDAÇÕES PROFUNDAS
São aquelas em que a carga é transmitida ao terreno através de sua base (resistência de ponta) e/ou sua superfície lateral (resistência de atrito). As fundações profundas estão assentadas a uma profundidade maior que duas vezes a sua menor dimensão em planta.


   ESTACA
Elemento estrutural esbelto que, colocado no solo por cravação ou perfuração, tem a finalidade de transmitir cargas ao solo, seja pela resistência de ponta, seja pela resistência de atrito lateral ou pela combinação das duas. A carga admissível das estacas deve ser verificada pelos métodos de cálculo de capacidade de carga, que consideram a interação solo-estaca.
· Estacas Cravada por Vibração
· Estacas Cravada por Prensagem
· Estacas Cravada por Percussão
· Estaca Broca
· Estacas Escavada
· Estacas Tipo Franki
· Estacas Injetadas
· Estacas Mistas
· Estacas Pranchas

   ESTACAS CRAVADAS POR VIBRAÇÃO
Aquelas em que a própria estaca ou molde são introduzidos no terreno através de equipamento vibratório.

   
  ESTACAS CRAVADAS POR PRENSAGEM
Aquelas em que a própria estaca ou molde são introduzidos no terreno através de um macaco hidráulico. Não vibram, e devido ao pequeno porte de seus equipamentos são bastante utilizadas em obras de reforço de fundações.

Fotos: Estacas Mega



    ESTACAS CRAVADAS POR PERCUSSÃO
Aquelas em que a própria estaca ou molde são introduzidos no terreno através de golpes de martelo - de gravidade, de explosão, de vapor ou ar comprimido. A vibração é um fator existente neste tipo de estaca, e deve-se levar em conta condições de vizinhança e peculiaridades do local.
· Estacas de Madeira
· Estacas de Aço
· Estacas Pré-Moldadas

   ESTACAS DE MADEIRA
A estaca de madeira é o tipo mais antigo de estaca que se usou e o mais simples. Geralmente é utilizado no Brasil o eucalipto como estaca de madeira. Além de fundação, também é usada para cimbramento.
As estacas são cravadas com bate-estacas de pequenas dimensões e martelos leves, e a relação entre o peso do martelo e o peso da estaca deve ser a maior possível, e no mínimo em torno de 1.0.
Suas emendas usualmente são em sambladura, anel metálico ou talas de junção (aparafusadas).
As estacas de madeira devem ser utilizadas para pequenas cargas, e com as seguintes condições:
· diâmetro mínimo de 15cm para a ponta e 25cm para o topo
· alinhamento entre os centros das seções do topo e ponta devem estar dentro da estaca
· proteção do topo da estaca quanto a danos de cravação
· arrasamento do topo da estaca deve estar abaixo do nível d'água a não ser que recebam um tratamento com eficácia comprovada. No caso de obras provisórias, esta exigência é dispensada.
· em terrenos muito resistentes, a ponta deve ser protegida por ponteira de aço.


   ESTACAS DE AÇO
Estacas de aço são geralmente utilizadas em fundações e contenções, e especialmente quando se deseja atingir profundidades muito elevadas. Por serem de aço devem ser retilíneas e uma vez cravadas em terreno natural dispensam tratamento especial, independentemente do nível d'água. No caso de trechos com materiais agressivos ao aço, é obrigatória a proteção, encamisamento de concreto, pintura epoxy, proteção catódica, etc...
As estacas podem ser de perfis laminados, perfis soldados, simples ou múltiplos, tubos de aço, de chapa dobrada, e trilhos metálicos. As emendas podem ser soldadas, talas de junção ou talas aparafusadas.
Geralmente, é usual cortar o seu topo danificado após o término da cravação. No caso de estacas submetidas a tração, deve-se soldar uma armadura de forma a transmitir os esforços à estaca.
Em casos de penetrações elevadas, dada a pequena seção das estacas metálicas, ou ainda comportamentos não previstos pelas sondagens, interromper a cravação e após alguns dias verificar o efeito de "recuperação", ou se necessário executar provas de carga.
Para estacas de aço, a relação entre o peso do martelo e o peso da estaca deve ser a maior possível, e no mínimo em torno de 1.0.
Quando a cota de arrasamento estiver abaixo do plano de cravação, pode-se utilizar o suplemento (prolonga, noiva, etc..), que funciona como "guia" e é sacado após o término da cravação. O suplemento absorve parte razoável da energia de cravação, e são maiores as possibilidades de a estaca ser deslocada de sua posição. O seu uso deve ser restrito até 2,50 m, caso não sejam previstos recursos especiais. A utilização do suplemento deve ser prevista no calculo da estaca, que no caso de terrenos variáveis, em que a estaca não atingir terreno satisfatório, pode ocorrer a perda da estaca.
Algumas vantagens do uso de estacas metálicas :
a) Eliminar vigas alavancas
b) Utilizar estacas como contenção, incorporada nos muros de arrimo.
c) Utilização como estrutura provisória.
d) Produzem menos vibração que as estacas pré-moldadas.

Fotos: Bate Estacas e Perfis Metálicos

   ESTACAS PRÉ-MOLDADAS
As estacas pré-moldadas ou pré fabricadas podem ser de concreto armado ou de concreto protendido, concretadas em formas horizontais, verticais ou por sistema de centrifugação.
Sua seção pode ser quadrada, circular, hexagonal, tipo estrela, maciças ou ocas e sua armação deve atender aos esforços de manuseio como cravação, transporte, e utilização. Nos casos em que as estacas estão sujeitas a esforços de tração, sua armadura dimensionada pode ser solicitada ao fabricante.
As dimensões das seções variam de 15cm a 70cm, com comprimentos das peças variando até 12.00m. As emendas podem ser através de solda, luvas soldadas ou luvas de simples encaixe, desde que a seção emendada possa resistir a todas as solicitações que a estaca estará submetida.
Nas duas extremidades da estaca, deve haver reforço da armação transversal, devido aos esforços de cravação. O cobrimento nestas áreas devera ser de 30 a 50mm, com resistência característica do concreto de 25 a 35 Mpa.
Para estacas de concreto, a relação entre o peso do martelo e o peso da estaca deve ser a maior possível, e no mínimo em torno de 0.5.
Quando a cota de arrasamento estiver abaixo do plano de cravação, pode-se utilizar o suplemento (prolonga, noiva, etc..), que funciona como "guia" e é sacado após o termino da cravação. O suplemento absorve parte razoável da energia de cravação são maiores as possibilidades de a estaca ser deslocada de sua posição. O seu uso deve ser restrito até 2,50 m, caso não sejam previstos recursos especiais. A utilização do suplemento deve ser prevista no cálculo da estaca, que no caso de terrenos variáveis, em que a estaca não atingir terreno satisfatório, pode ocorrer a perda da estaca.

Fotos: Estacas Pré-Moldadas


   ESTACA BROCA
As brocas são estacas de pequeno diâmetro (25 a 30 cm), executadas manualmente com perfuração a trado e posteriormente concretada, para cargas de 5 a 8t.
A concretagem é simples com concreto jogado de cima e socamento manual, deixando-se pontas de ferro espetadas na parte superior.

Fotos: Estacas Broca

   ESTACAS ESCAVADAS
As estacas escavadas são executadas por escavação mecânica, com uso ou não de lama bentonítica e de revestimento total ou parcial, e posterior concretagem. Podem ter forma circular ou qualquer outra. A vantagem da estaca escavada está na não produção de vibrações para sua execução.
· Estacas Strauss
· Estacas de Lama
· Hélice Continua

Fotos: Estacas Escavadas Sem Revestimento


   ESTACAS STRAUSS
As estacas Strauss são estacas de diâmetro 25 a 55 cm executadas por escavação mecânica, através de balde sonda ou piteira, com uso parcial ou total de revestimento recuperável, e posterior concretagem. É um equipamento simples, constituído por um tripé, tubos, soquete (300kg), piteira e guincho com motor, e de fácil transporte.
A perfuração é feita através da queda livre da piteira com a utilização de água. O furo geralmente é revestido. Atingida a profundidade de projeto, o furo é limpo e concretado.
Durante a concretagem, o apiloamento do concreto e a retirada cuidadosa do revestimento devem ser observados a fim de se evitar interrupção do fuste.

Fotos: Estacas Strauss



   ESTACAS DE LAMA
As estacas escavadas com uso de lama podem ser circulares (estacão), ou alongadas (Barrete ou Parede Diafragma), e são executadas com equipamentos de grande porte. O uso da lama permite a estabilidade da escavação abaixo do nível d'água, podendo atingir grandes profundidades da ordem de até 80m. Exige-se que o nível da lama seja mantido acima do nível d'água duas vezes a dimensão maior da estaca.
As estacas circulares tem seções variando de 70 a 200cm. As barretes variam de 40x250cm a 120x250cm. As diafragmas podem ter espessuras a partir de 30cm.
A escavação é feita por caçamba rotativa (circulares/"estacão") ou "clam-shell" (barrete ou diafragma), até a profundidade de projeto. A escavação é preenchida pela lama simultaneamente a retirada do solo escavado. Ao término da escavação, são feitos ensaios na lama, colocação da armadura e concretagem submersa, com a utilização de um tubo tremonha que conduz o concreto para o fundo da escavação . A medida que o concreto sobe, a lama é bombeada para os silos de armazenamento. Recomenda-se que o concretagem ultrapasse a cota de arrasamento da estaca para que seja removida a eventual mistura concreto-lama.
As paredes diafragmas são utilizadas em geral para obras com subsolos abaixo do nível d'água, canalizações, septo impermeabilizante ("cut-off"), etc... Sua profundidade pode ser superior a 50m.
A parede diafragma "moldada in loco" segue a mesma seqüência de concretagem do barrete, porém nas suas extremidades são posicionadas juntas metálicas para dar seqüência as lamelas da parede. Usualmente são utilizados também chapas metálicas internas à obra com o objetivo de diminuir perdas de concreto e melhorar o acabamento das lamelas. As chapas metálicas e as juntas são removidas no início da pega do concreto.
As paredes diafragmas podem ser ainda pré-moldadas. O procedimento é análogo, porém o preenchimento da escavação após introduzido o painel de concreto pré-moldado , é feito com "couli" - mistura de lama e cimento - que preencherá as juntas entre lamelas. A ficha da parede é concretada como "moldada in loco". Neste caso as paredes são dimensionadas para atender aos esforços de manuseio, transporte, e utilização.

Fotos: Estaca Barrete

Fotos: Parede Diafragma

Fotos: Estaca de lama - Estacão

Fotos: Estaca de lama - Trepano

   HÉLICE CONTINUA
As estacas hélice continua estão sendo muito utilizadas atualmente. Trata-se da perfuração do terreno através de um trado helicoidal contínuo, que retira o solo sem desconfinamento. Uma vez atingida a profundidade de projeto, o concreto é bombeado por dentro do trado a partir da cota de ponta da estaca. O trado é cuidadosamente sacado simultaneamente ao bombeamento de concreto. A armadura pode ser simplesmente espetada no topo da estaca ou introduzida através de vibrador. Em um computador instalado na maquina são registrados todos os parâmetros referentes ao perfil da estaca executada como : torque, velocidade de elevação do trado, volume teórico e real de concreto utilizado, pressão de bombeamento utilizada, e tempo de execução.
Além de não produzirem vibrações, as estacas hélice continua tem uma produção elevada, e também podem ser executadas abaixo do nível d'água.
As seções das estacas variam de 27 a 110cm, com comprimento limitado a 35.00m.
Estacas muito curtas, ou que atravessam materiais extremamente moles devem ter sua utilização analisada cuidadosamente.

Fotos: Equipamento Hélice Continua

    ESTACAS TIPO FRANKI
Este tipo de estaca moldada "in loco", com base alargada e com tubo recuperado ou não, é obtido pela introdução de material granular ou concreto através de golpes de um pilão. Devido ao seu processo executivo, deve-se levar em conta condições de vizinhança e peculiaridades do local.
Os diâmetros usuais são 300, 350, 400, 450, 500, 520, 600, e 700mm. As profundidades podem atingir até 30m. A execução consiste na cravação de um tubo de aço , cuja ponta é fechada por uma bucha de pedra e areia sobre a qual bate um pilão de queda livre de peso de 1 a 3 toneladas que arrasta o tubo por atrito, obtendo-se ao final da cravação uma fôrma estanque. O comprimento determinado em projeto, é verificado pela nega, que é tirada com 10 golpes de 1 m e 1 golpe de 5 m de altura de queda.
Após obtida a nega, o tubo é levantado ligeiramente e mantido imóvel pelos cabos do Bate-Estacas, e a bucha é expulsa pelos golpes do pilão. Introduz-se concreto seco sob golpes para a formação da base alargada. É necessário que os últimos 150 l de concreto sejam introduzidos com uma energia mínima de 250 tfm para estacas até 450mm, e 500 tfm para estacas superiores a 450mm.
Feita a base é colocada a armadura com barras longitudinais e estribo espiral soldado, e procede-se à concretagem do fuste da estaca apiloando-se o concreto em pequenas quantidades com retirada simultânea do tubo, mantendo-se concreto dentro do tubo, suficiente para impedir a entrada de água ou solo.
Em situações especiais, pode-se cravar a tração, isto é, com auxilio dos cabos o tubo é introduzido no terreno com ponta aberta, e o solo no interior do tubo removido com auxilio de piteira.
Os problemas básicos dessa estaca dizem respeito a encurtamento de ferragem (decorrente de concretagem inadequada ou deformação do fuste) e levantamento de estacas já executadas quando da execução de estacas próximas.
Quando existem camadas muito moles de grande espessura ou quando as condições locais não permitem a execução de estaca Franki comum (esforços de arrancamento para extrair a camisa) usa-se estaca Franki tubada. Crava-se um tubo de parede 8 a 10mm, e executa-se a base e a concretagem, o tubo não é sacado. Pode-se ainda cravar o tubo normal e introduzir outro tubo mais fino para se concretar o fuste.

Fotos: Bate Estacas tipo Franki

   ESTACAS INJETADAS
Neste tipo de estaca normalmente é injetado sob pressão calda de cimento, de forma aumentar a resistência lateral e de ponta. Não vibram, e devido ao pequeno porte de seus equipamentos são bastante utilizadas em obras de reforço de fundações. São utilizadas também para estabilização de encostas, e próximas a instalações industriais sensíveis a vibração.
· Estacas injetadas de pequeno diâmetro
· Estacas Raiz
· Jet-Grouting

   ESTACAS INJETADAS DE PEQUENO DIÂMETRO
São aquelas de forma circular e diâmetro até 20cm, escavadas com perfuratriz e injetadas. Podem ser verticais ou inclinadas. São executados com equipamento de rotação com uso ou não de lama bentonítica e revestimento total ou parcial do furo. Após a escavaçao até a cota de projeto, e limpeza do furo, introduzir a armadura com o tubo manchetado para injeção. Remover o revestimento e iniciar a injeção.
Estas estacas devem ser injetadas com calda de cimento ou argamassa com um consumo mínimo de 350 kg/cm3 de material injetado. As injeções podem ser feitas em varias fases, e de acordo com a distribuição das manchetes (válvulas) ao longo do fuste.
Nos casos em que estas estacas atravessam espessas camadas de material orgânico ou argila mole, deve-se considerar o efeito de flambagem.

   ESTACAS RAIZ
São aquelas de forma circular e diâmetro até 410mm, escavadas com perfuratriz e injetadas. Podem ser verticais ou inclinadas. São executados com equipamento de rotação ou rotopercussão com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido. Podem atravessar terrenos de qualquer natureza, como matacões, rochas, concreto, etc... Concluída a perfuração com revestimento total do furo, introduz-se a armadura. Através de um tubo interno, é injetada a argamassa de areia e cimento de baixo para cima, retirando-se o revestimento e aplicando-se pressões em função da natureza do terreno.

Fotos: Estacas Raiz

Holow Auger
Tem o mesmo princípio da estaca raiz, porém sua metodologia de escavação é feita com ponta fechada e baixo consumo de água.

Fotos: Estacas Holow Auger

   JET-GROUTING
Jet-grouting ou colunas de solo-cimento são normalmente utilizadas para obras de grande porte, como consolidação de terrenos para escavação de túneis, escavação de poços profundos, diafragmas para barragens, etc...
A coluna de jet-grouting é executada através da perfuração de uma haste até a profundidade de projeto. Inicia-se então a injeção de nata de cimento com bombas de altíssima pressão através de bicos injetores da haste com uma velocidade prefixada de subida e rotação.


   ESTACAS MISTAS
Casos onde a solução de estaca é constituída pela combinação de dois ou mais materiais diferentes: madeira e aço, aço e concreto, ou duas técnicas diferentes podem ser usadas: base Franki e fuste pré-moldado.
As estacas devem atender aos requisitos de cada tipo utilizado, e sua ligação e alinhamento devem suportar as cargas previstas.


   ESTACAS PRANCHAS
As estacas pranchas de madeira, de aço ou pré-moldadas de concreto armado que constituem recursos importantes utilizados em obras de contenção, ensecadeiras etc..
As de madeira e de concreto armado são do tipo macho e fêmea e as metálicas são fabricadas com vários tipos de desenhos e encaixes, momentos de inércia os mais variados para execução de ensecadeiras ou valas de contenção.
Dependendo de sua utilização e características, podem ser estáveis sem escoramento interno ou exigir travamentos em um ou mais níveis.

Fotos: Estacas Prancha

    TUBULÃO
Elemento de fundação profunda, cilíndrico, executado com ou sem revestimento, manual ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final de escavação, há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido (pneumático), e ter ou não base alargada.
Os poços são abertos com diâmetro mínimo de 50cm, e as profundidades podem variar até cerca de 30m.
Tubulão a céu aberto é um poço executado acima do nível d'água, ou abaixo caso seja possível bombea-la sem risco de desabamento. A carga é transmitida até o solo resistente através do fuste ou através de uma base alargada tronco-cônica. Após a escavação é feita a limpeza ou esgotamento da água, procede-se a concretagem. Não há necessidade de utilização de vibrador, desde que o concreto tenha plasticidade adequada.
Para obras em que o terreno superior seja instável, ou dentro de lagos, rios etc.., os tubulões podem ser revestidos com camisas de concreto ou de aço. Neste caso, pode ser adaptado ao tubulão equipamento pneumático de forma a permitir que os trabalhos sejam executados a seco, com pressão de ar comprimido.

Fotos: Escavação de Tubulão
Fotos: Reforço de Tubulão

Fotos: Tubulão Ar Comprimido