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Engenharia

Geotecnia – Fundações

By 26 de outubro de 2018 No Comments

Esta aula tem como objetivo descrever os conceitos mais importantes concernentes ao estudo das fundações com o foco para concursos públicos. O material é baseado na NBR 6122/2010 e nos resumos preparados para consolidação do conhecimento da matéria ao longo dos anos.

Considerações Iniciais

Fundação é o elemento estrutural que tem por finalidade transmitir as cargas de uma edificação para uma camada resistente do solo. A estrutura de uma obra é constituída pelo esqueleto formado pelos elementos estruturais, tais como: lajes (cinza), vigas (vermelho), pilares (verde) e fundações (azul).

Existem vários tipos de fundações e a escolha do tipo mais adequado é função das cargas da edificação e da profundidade da camada resistente do solo. Com base na combinação destas duas análises optar-se- á pelo tipo que tiver o menor custo e o menor prazo de execução.

Listaremos agora sobre os principais aspectos dos projetos e previsão do desempenho das fundações:

  • visita ao local;
  • feições topográficas e eventuais indícios de instabilidade de taludes;
  • indícios da presença de aterro (“bota fora”) na área;
  • indícios de contaminação do     subsolo, lançada no local ou decorrente do tipo de     ocupação anterior;
  • prática local de projeto e execução de fundações;
  • estado das construções vizinhas;
  • peculiaridades geológico-geotécnicas na área, tais como: presença de matacões, afloramento rochoso nas imediações, áreas brejosas, minas d´água, etc

 

As fundações são responsáveis pela transmissão das cargas das edificações, viadutos, pontes e demais obras de artes ao solo, seja de forma indireta, por fundações profundas, seja de forma direta, por fundações superficiais.

De acordo com a profundidade do solo resistente, onde está implantada a sua base, as fundações podem ser classificadas em:

  • fundações superficiais (diretas): quando a camada resistente à carga da edificação, ou seja, onde a base da fundação está implantada, não excede a duas vezes a sua menor dimensão ou se encontre a menos de 3 m de profundidade;

  • Fundações profundas (indiretas): são aquelas cujas bases estão implantadas a mais de duas vezes a sua menor dimensão, e a mais de 3 m de profundidade.

 

O que caracteriza, principalmente uma fundação rasa ou direta é o fato da distribuição de carga do pilar para o solo ocorrer pela base do elemento de fundação, sendo que, a carga aproximadamente pontual que ocorre no pilar, é transformada em carga distribuída, num valor tal, que o solo seja capaz de suportá-la. Outra característica da fundação direta é a necessidade da abertura da cava de fundação para a construção do elemento de fundação no fundo da cava.

Importante introduzirmos, antes de estudarmos os diferentes tipos de fundações, alguns conceitos importantes para o entendimento da teoria e que são geralmente cobrados em questões de concurso.

A pressão admissível de uma fundação superficial é a pressão aplicada por uma fundação superficial ao terreno, que provoca apenas recalques que a construção pode suportar sem inconvenientes e que oferece, simultaneamente um coeficiente de segurança satisfatório contra a ruptura ou o escoamento do solo ou do elemento estrutural de fundação (perda de capacidade de carga).

Essa definição esclarece que as pressões admissíveis dependem da sensibilidade da construção projetada aos recalques, especialmente aos recalques diferenciais específicos, os quais, de ordinário, são os que prejudicam sua estabilidade.

Devem ser considerados os seguintes fatores na determinação da pressão admissível:

  • profundidade da fundação:
  • dimensões e forma dos elementos da fundação;
  • característica do terreno abaixo do nível da fundação;
  • lençol d’água;
  • modificação das características do terreno por efeito de alívio de pressões, alteração do teor de umidade de ambos;
  • características da obra, em especial a rigidez da estrutura.

Recalque pode ser definido como um movimento vertical descendente de um elemento estrutural. Quando o movimento for ascendente, denomina-se levantamento. Convencionou-se representar o recalque com o sinal positivo.Já o Recalque Diferencial Específico é a Relação entre as diferenças dos recalques de dois apoios e a distância entre eles.

A nega corresponde à penetração permanente de uma estaca, causada pela aplicação de um golpe do pilão. Em geral é medida por uma série de dez golpes. Ao ser fixada ou fornecida, deve ser sempre acompanhada do peso do pilão e da altura de queda ou da energia de cravação (martelos automáticos).

O repique corresponde à parcela elástica do deslocamento máximo de uma seção da estaca, decorrente da aplicação de um golpe do pilão.

A cota de arrasamento consiste no nível em que deve ser deixado o topo da estaca ou tubulão, demolindo-se o excesso ou completando-o, se for o caso. Deve ser definido de modo a deixar que a estaca e sua armadura penetrem no bloco com um comprimento que garanta a transferência de esforços do bloco à estaca.

Por exemplo, se uma estaca recalca mais que o solo que a envolve, diz- se que foi gerado atrito lateral positivo entre a estaca e o solo. Essa força é responsável por grande parte da capacidade de suporte de uma estaca.

Em projetos de construções rurais são usadas principalmente fundações diretas, tendo em vista, que as cargas são relativamente pequenas, não exigindo da camada do solo de apoio uma grande resistência.

As fundações diretas classificam-se em:

  • blocos de fundações;
  • baldrames;
  • radier.

O que caracteriza a fundação em blocos é o fato da distribuição de carga para o terreno ser aproximadamente pontual, ou seja, onde houver pilar existirá um bloco de fundação distribuindo a carga do pilar para o solo. Os blocos podem ser construídos de pedra, tijolos maciços, concreto simples ou de concreto armado.

Os blocos são elementos estruturais de grande rigidez, ligados por vigas denominadas baldrames, que suportam predominantemente esforços de compressão simples provenientes das cargas dos pilares. Quando um bloco é construído de concreto armado ele recebe o nome de sapata de fundação.

As sapatas são elementos de fundação executados em concreto armado, de altura reduzida em relação às dimensões da base, que se caracterizam principalmente por trabalhar à flexão e dimensionados de modo que as tensões de tração neles produzidas não sejam resistidas pelo concreto, mas sim pelo emprego da armadura.

A fundação em baldrame apresenta uma distribuição de carga para o terreno tipicamente linear, por exemplo, uma parede que se apoia no baldrame, sendo este o elemento que transmite a carga para o solo ao longo de todo o seu comprimento. Um baldrame pode ser construído de pedra, tijolos maciços, concreto simples ou de concreto armado.

Quando o baldrame é construído de concreto armado ele recebe o nome de sapata corrida.

 

A fundação em radier é constituída por um único elemento de fundação que distribui toda a carga da edificação para o terreno, constituindo-se em uma distribuição de carga tipicamente superficial. O radier é uma laje de concreto armado, que distribui a carga total da edificação uniformemente pela área de contato.

É usado de forma econômica quando as cargas são pequenas e a resistência do terreno é baixa, sendo uma boa opção para que não seja usada a solução de fundação profunda.

Na possibilidade de utilização de fundação direta em solo compressível, a fundação em radier pode ser mais vantajosa que a em sapatas individuais, por minimizar os efeitos de recalques diferenciais entre elementos de fundação.

De acordo com Urbano Alonso Rodriguez em seu livro de exercícios sobre o assunto, as fundações rasas só são vantajosas quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo, de 50% a 70% da área disponível.

A fundação em radier é recomendada quando:

  • Terreno de baixa resistência, alagadiços ou com capacidade de suporte irregular;
  • Camada de solo de baixa qualidade relativamente profunda;
  • Para uniformizar os recalques;
  • A área da fundação ultrapassa metade da área de construção (para minimizar os efeitos de recalques diferenciais);

Quando o solo compatível com a carga da edificação se encontra a mais de 3 m de profundidade é necessário recorrer às fundações profundas, sendo três os tipos principais:

  • estacas
  • tubulões
  • caixões

As estacas são elementos alongados, cilíndricos ou prismáticos que se cravam, com um equipamento, chamado bate-estaca, ou se confeccionam no solo de modo a transmitir às cargas da edificação a camadas profundas do terreno.

Estas cargas são transmitidas ao terreno através do atrito das paredes laterais da estaca contra o terreno e/ou pela ponta.

Existe hoje uma variedade muito grande de estacas para fundações. Com certa frequência, um novo tipo de estaca é introduzido no mercado e a técnica de execução de estacas está em permanente evolução. A execução de estacas é uma especialidade da engenharia.

Entre os principais materiais empregadas na confecção das estacas se pode citar:

  • madeira;
  • aço;
  • concreto (pré-moldadas e moldadas “in situ”).

As estacas também são classificadas em estacas de deslocamento e estacas escavadas. As estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no terreno através de algum processo que não promova a retirada do solo. Enquadram-se nessa categoria as estacas pré-moldadas de concreto armado, as estacas de madeira, as estacas metálicas, as estacas apiloadas de concreto e as estacas de concreto fundido no terreno dentro de um tubo de revestimento de aço cravado com a ponta fechada, sendo as estacas tipo Franki o exemplo mais     característico dessas últimas.

Como as sapatas são fundações rasas, usualmente não há problema com o lençol freático, mas este não é um impedimento. Porém tubulões a céu aberto e as estacas do tipo broca não podem ser executadas abaixo do lençol freático.

Quando o tubulão precisa ser construído abaixo do lençol, utiliza-se tubulão a ar comprimido.

As estacas do tipo broca são estacas executadas “in loco” sem molde, por perfuração no terreno com o auxílio de um trado, sendo o furo posteriormente preenchido com o concreto apiloado.

As estacas de madeira devem ficar ou totalmente acima ou totalmente abaixo do lençol freático (quando há variação as madeiras apodrecem).

As estacas escavadas são aquelas executadas “in situ” através da perfuração do terreno por um processo qualquer, com remoção de material. Nessa categoria se enquadram entre outras as estacas tipo broca, executada manual ou mecanicamente e as do tipo Strauss.

Nas estacas do tipo Strauss, o concreto utilizado deve apresentar fck ≥20 Mpa, consumo de cimento ≥ 300 kg/m3 e abatimento ou slump test entre 8 e 12 cm para estacas não armadas e de 12 a 14 cm para estacas armadas.

Nas estacas dimensionadas para suportar tração ou flexão, o projeto da armadura deve obedecer aos seguintes critérios:

  • os estribos devem ter espaçamento entre 15 e 30 cm.
  • o diâmetro mínimo para execução de estacas armadas é de 32     cm;

Não se devem executar estacas com espaçamento inferior a 5 diâmetros em intervalo inferior a 12 horas. Esta distância refere-se à estaca de maior diâmetro.

As estacas de madeira são empregadas nas edificações desde a antiguidade. Atualmente, diante das dificuldades de se obter madeiras de boa qualidade, sua utilização é bem mais reduzida.

As estacas de madeira nada mais são do que troncos de árvores, bem retos e regulares, cravados normalmente por percussão, isto é golpeando-se o topo da estaca com pilões geralmente de queda livre. No Brasil a madeira mais empregada é o eucalipto, principalmente como fundação de obras provisórias. Para obras definitivas tem-se usado as denominadas “madeiras de lei” como por exemplo a peroba, a aroeira, a maçaranduba e o ipê.

A duração da madeira é praticamente ilimitada, quando mantida permanentemente submersa. No entanto, se estiverem sujeitas à variação do nível d’água apodrecem rapidamente pela ação de fungos aeróbicos, o que deve ser evitado aplicando–se substâncias protetoras como sais tóxicos à base de zinco, cobre ou mercúrio ou ainda pela aplicação do creosoto. Neste tipo de tratamento recomenda-se o consumo de aproximadamente 15 kg de creosoto por m³ de madeira tratada quando as estacas forem cravadas em terra.

Durante a cravação a cabeça da estaca deve ser munida de um anel de aço de modo a evitar o seu rompimento sob os golpes do pilão. Também é recomendado o emprego de uma ponteira metálica para facilitar a penetração da estaca e proteger a madeira.

Do ponto de vista estrutural, a carga admissível das estacas de madeira depende do diâmetro e do tipo de madeira empregado na estaca.

As estacas metálicas são constituídas principalmente por peças de aço laminado ou soldado tais como perfis de seção I e H, como também por trilhos, geralmente reaproveitados após sua remoção de linhas férreas, quando perdem sua utilização por desgaste.

A principal vantagem das estacas de aço está no fato de se prestarem à cravação em quase todos os tipos de terreno, permitindo fácil cravação e uma grande capacidade de carga.

Sua cravação é facilitada, porque, ao contrário dos outros tipos de estacas, em lugar de fazer compressão lateral do terreno, se limita a cortar as diversas camadas do terreno.

Hoje em dia já não existe preocupação com o problema de corrosão das estacas metálicas quando permanecem inteiramente enterradas em solo natural, porque a quantidade de oxigênio que existe nos solos naturais é tão pequena que a reação química tão logo começa, já acaba completamente com esse componente responsável pela corrosão. Entretanto, de modo a garantir a segurança a NBR 6122 exige que nas estacas metálicas enterradas seja descontada a espessura de 1,5 mm de toda sua superfície em contato com o solo, resultando uma área útil menor que a área real do perfil.

As  estacas de concreto podem ser pré-moldadas ou concretadas no local.

As estacas pré-moldadas de concreto são largamente usadas em todo o mundo possuindo como vantagens em relação às concretadas no local um maior controle de qualidade tanto na concretagem, que é de fácil fiscalização quanto na cravação, além de poderem atravessar correntes de águas subterrâneas o que com as estacas moldadas no local exigiriam cuidados especiais.

Podem ser confeccionadas com concreto armado ou protendido adensado por centrifugação ou por vibração, este de uso mais comum. Tanto nas estacas vibradas quanto nas centrifugadas a cura do concreto é feita a vapor, de modo a permitir a desforma e o transporte da mesma     no menor tempo possível. Tendo em vista que a cura a vapor só acelera o ganho de resistência nas primeiras horas, mas não diminui o tempo total necessário para que o concreto atinja a resistência final, as estacas devem permanecer no estoque pelo menos até que o concreto atinja a resistência de projeto.

A seção transversal dessas estacas é geralmente quadrada, hexagonal, octogonal ou circular, podendo ser vazadas ou não.

Existe uma grande variedade de tipos de estacas concretadas no local, diferenciadas entre si, principalmente, pela forma que são escavadas e pela forma de colocação do concreto.

De um modo geral crava-se um tubo de aço até a profundidade prevista pela sondagem geotécnica, enchendo–se com concreto que vai sendo apiloado até que se retire o tubo. Entre os vários tipos  existentes destacam-se as estacas tipo Franki e as estacas tipo Strauss.

A estaca tipo Franki usa um tubo de revestimento cravado dinamicamente com a aponta fechada por meio de bucha e recuperado após a concretagem da     estaca.O concreto usado na execução da estaca é relativamente seco com baixo fator água- cimento, resultando em um concreto de slump zero, de modo a permitir o forte apiloamento previsto no método executivo.     A execução de estacas tipo Franki, quando bem aplicada, praticamente não sofre restrições de emprego diante das características     do subsolo, salvo casos     particulares como aqueles constituídos por espessas camadas de solo muito mole.

A adoção dessas cargas depende da análise dos elementos do projeto, podendo ser diminuídas ou aumentadas em projeto de condições especiais.

A seguir são relacionados alguns aspectos da estaca tipo Franki, que fazem parte do método de execução, e que a diferencia dos outros tipos de estacas concretadas no local contribuindo para a elevada carga de trabalho da estaca:

  • a cravação com ponta fechada isola o tubo de revestimento da água do subsolo, o que não acontece com outros tipos de estaca executada com ponta aberta;
  • a base alargada dá maior resistência de ponta que todos os outros tipos de estaca;
  • o apiloamento da base compacta solos arenosos, bem como,aumenta o diâmetro da estaca em todas as direções, aumentando sua a resistência de ponta. Em solos argilosos o apiloamento da base expele a água da argila, que é absorvida pelo concreto seco da mesma, consolidando e reforçando seu     contorno;
  • o apiloamento do concreto contra o solo para formar o fuste da estaca compacta o solo e aumenta o atrito lateral;
  • o comprimento da estaca pode ser facilmente ajustado durante a cravação.

Devido ao apiloamento, as estacas Franki não são indicadas no caso de terrenos de fundação arenosos, compactos, como forma de minimizar os efeitos das vibrações do terreno sobre construções vizinhas, antigas ou em mau estado de conservação, durante o processo de execução da fundação.do de conservação, porque a vibração poderá danificá-las.

Já as estacas tipo Strauss foram projetadas, inicialmente, como alternativa às estacas pré-moldadas cravadas por percussão devido ao desconforto causado pelo processo de cravação, quer quanto à vibração ou quanto ao ruído. O processo é bastante simples, consistindo na retirada de terra com sonda ou piteira e, simultaneamente, introduzir tubos metálicos rosqueáveis entre si, até atingir a profundidade desejada e posterior concretagem com apiloamento e retirada da tubulação. Por utilizar equipamento leve e econômico a estaca tipo Strauss possui as seguintes vantagens:

  • ausência de vibrações e trepidações em prédios vizinhos;
  • possibilidade     de execução da estaca com o comprimento projetado;
  • possibilidade de verificar durante a perfuração, a presença de corpos estranhos no solo, matacões, etc, permitindo a mudança de locação antes da concretagem;
  • possibilidade da constatação das diversas camadas e natureza do solo, pois a retirada de amostras permite comparação com a sondagem à percussão;
  • possibilidade     de montar o equipamento em terrenos de pequenas dimensões;
  • autonomia, importante em regiões ou locais distantes.

Como principais desvantagens das estacas tipo Strauss podemos citar:

  • quando a pressão da água for tal que impeça o esgotamento da água no furo com a sonda, a adoção desse tipo de estaca não é recomendável;
  • em argilas muito moles saturadas e em areias submersas, o risco de seccionamento do fuste pela entrada de solo é muito grande, e nesses casos esta solução não é indicada;
  • é indispensável um controle rigoroso da concretagem da estaca de modo a não ocorrer falhas, pois a maior ocorrência de acidentes com estas estacas devem-se a deficiências de concretagem durante a retirada do tubo.

Outro tipo de estaca concretada “in-loco” é a estaca raiz. É considerada de pequeno diâmetro, elevada capacidade de carga baseada essencialmente na resistência por atrito lateral do terreno.

É armada e preenchida com argamassa de cimento e areia, executada através de perfuração rotativa ou roto-percussiva, revestida integralmente, no trecho em solo, por um conjunto de tubos metálicos recuperáveis.

Indicada para grande variedade de situações como locais de difícil acesso, reforço de fundações existentes, atualmente para fundações de novas pontes e viadutos, contenções de encostas, perfuração de solos com matacões e rochas, etc.

A estaca do tipo hélice é ideal para estacas que serão realizadas em solos com presença de lençol freático. Utiliza-se essa técnica para substituição com grande vantagens, de estacas do tipo strauss ou pré-moldada.

As fundações com as estacas hélices consistem na perfuração do solo através de um trado com um tubo central vazado, que desloca a terra para a superfície através das lâminas helicoidais em movimentos rotativos até a profundidade desejada e especificada no projeto da construção.

Ao encerrar-se a perfuração, dá-se início a concretagem da estaca ainda com o trado dentro da estaca, o que impede a água do solo de emergir. Através da bomba de concreto, injeta-se o concreto para dentro da estaca através do tubo central que é liberado na ponta da estaca.

Ao passo que o concreto sobe, o trado é retirado lentamente, até que se alcance a superfície, garantindo a ausência de terra, água ou barro no interior da estaca. Retira-se o excesso de concreto até a cota de arrasamento. Coloca-se a ferragem em seguida e a estaca estará pronta.

Os tubulões são elementos estruturais de fundação profunda ,geralmente, dotados de uma base alargada, construídos concretando-se um poço revestido ou não, aberto no terreno com um tubo de aço de diâmetro mínimo de 70 cm de modo a permitir a entrada e o trabalho de um homem, pelo menos na sua etapa final, para completar a geometria da escavação e fazer a limpeza do solo.

Divide-se em dois tipos básicos: os tubulões a céu aberto, normalmente, sem revestimento e não armados no caso de existir somente carga vertical e os a ar comprimido ou pneumático. Os tubulões a ar comprimido são sempre revestidos, podendo esse revestimento ser constituído de uma camisa de concreto armado ou por uma camisa metálica. Neste caso a camisa metálica pode ser recuperada ou não. São utilizados em solos onde haja a presença de água e que não seja possível esgotá-la. O fuste do tubulão é sempre cilíndrico enquanto a base poderá ser circular ou em forma de falsa elipse. Deve-se evitar trabalho simultâneo em bases alargadas de tubulões, cuja distância entre centros seja inferior a duas vezes o diâmetro ou dimensão da maior base, especialmente quando se tratar de tubulões a ar comprimido.

Quando comparados a outros tipos de fundações os tubulões apresentam as seguintes vantagens:

  • os custos de mobilização e de desmobilização são menores que os de     bate-estacas e outro     equipamentos;
  • as vibrações e ruídos     provenientes do processo construtivo são de muito baixa intensidade;
  • pode-se observar e classificar o solo retirado durante a escavação e compará-lo às condições do subsolo previstas no projeto;
  • o diâmetro e o comprimento do tubulão pode ser modificado durante a escavação para compensar condições do subsolo diferentes das previstas;
  • as escavações podem atravessar solos com pedras e matacões, sendo possível penetrar em vários tipos de     rocha;
  • é possível apoiar cada pilar em um único fuste, em lugar de diversas estacas, eliminando a necessidade de bloco de coroamento.

Em tubulões de ar comprimido, seja de camisa de aço ou de camisa de concreto, a pressão máxima de ar comprimido empregada é de 3,4 atm (340 kPa), razão pela qual esses tubulões têm sua profundidade limitada a 34m abaixo do nível do mar. Em qualquer etapa da execução deve-se observar que o equipamento deve permitir que se atenda, rigorosamente, os tempos de compressão e descompressão previstos pela boa técnica e pela legislação em vigor, só se admitindo trabalhos sob pressões superiores a 150 kPa quando as seguintes providências forem tomadas:

  • estar à disposição da obra equipe permanente de socorro médico;
  • estar disponível na obra câmara de descompressão equipada;
  • existir na obra compressores e reservatórios de ar comprimido de reserva;
  • que seja garantida a renovação do ar, sendo o ar injetado em condições satisfatórias para o trabalho humano.

As fundações em tubulões podem ser indicadas no caso de presença de camadas superficiais de solos moles ou compressíveis com pequena espessura assente sobre camadas resistentes.

Por motivo de segurança, durante a execução de tubulões, a fiscalização deve inspecionar o fundo da escava antes da concretagem.

Adicionalmente, na presença de matacões ou lâminas de material rochoso dificultando a cravação das estacas, é mais indicado o emprego de tubulões.

A fundação em caixão, como o próprio nome sugere é um grande caixão impermeável à água, de seção transversal quadrada ou retangular que tem as paredes laterais pré-moldadas.

Este tipo de fundação profunda é destinado a escorar as paredes da escavação e impedir a entrada de água enquanto vai sendo cravado no solo.

Terminada a operação o caixão passa a fazer parte da infraestrutura. São utilizados, por exemplo, como fundação de um pilar de ponte em que a substituição de dois ou mais tubulões por um caixão que os envolva seja mais econômica.

O desenho hipotético abaixo esquematiza uma estaca a ser executada junto à divisa entre dois terrenos, como parte das fundações de um prédio a ser construído. A 2 m de distância desse prédio, existe uma casa antiga. O desenho mostra também um dos elementos de fundação da casa: uma sapata quadrada, com 1 m de lado. O pilar do prédio tem largura de 0,15 m e a estaca tem diâmetro de 0,40 m. De acordo com essas informações e para as condições apresentadas, podemos abordar alguns aspectos prático sobre o assunto:

  • Para     evitar     danos     à casa, seria conveniente que a estaca a ser executada não fosse do tipo Franki, mas sim Strauss.
  • Em substituição à estaca, não poderia ser executado um tubulão sem revestimento como fundação do pilar do prédio pois a mesma está abaixo do nível de água
  • No caso de ser utilizada uma estaca pré-moldada de concreto como fundação do pilar do prédio, é incorreto afirmar que a maior contribuição para a capacidade de carga da estaca resultará do atrito lateral entre o fuste da estaca e a camada de argila.     Observe bem que a capacidade de     carga das estacas é composta pela resistência da ponta e pela resistência lateral. A resistência da ponta é normalmente alta em areias e baixa em argilas.     Já para a resistência lateral ocorre o oposto: é baixa nas areias e alta nas argilas.

Importante ressaltar que O atrito lateral é considerado positivo no trecho do fuste da estaca ou tubulão ao longo do qual o elemento de fundação tende a recalcar mais que o terreno circundante. O atrito lateral é considerado negativo no trecho em que o recalque do solo é maior que o da estaca ou tubulão. Este fenômeno ocorre no caso de o solo estar em processo de adensamento, provocado pelo peso próprio ou por sobrecargas lançadas na superfície, rebaixamento de lençol d’água, amolgamento decorrente de execução de estaqueamento, etc.

  • Se a base da sapata da casa está situada 0,5 m abaixo da superfície do terreno, é incorreto afirmar que cerca da metade do bulbo de pressões da sapata está dentro da camada de argila? Mas o que seria o bulbo de pressões?

As cargas aplicadas na superfície de um terreno induzem tensões, com consequentes deformações, no interior de uma massa de solo. Embora as relações entre tensões induzidas e as deformações resultantes sejam essencialmente não lineares, soluções baseadas na teoria da elasticidade são comumente adotadas em aplicações práticas, respeitando-se as equações de equilíbrio e compatibilidade.

As pressões produzidas por cargas aplicadas na superfície de um maciço terroso são calculadas, ou melhor, avaliadas, na hipótese de um “maciço semi- infinito, elástico, isótropo e homogêneo”; conceitos que, a rigor, podem não ser verificados.

As cargas transmitidas pelas estruturas se propagam para o interior dos maciços e se distribuem nas diferentes profundidades, como ilustrado na figura abaixo, podendo se verificar experimentalmente.

Denominam-se isóbaras as curvas ou superfícies obtidas ligando-se os pontos de mesma pressão vertical. Este conjunto de superfícies isóbaras forma o que se chama bulbo de pressões, como indicado nas figuras abaixo para uma carga concentrada.

Assim, no exemplo em questão, não precisamos calcular a zona de influência do bulbo, mas utilizamos o fato de que o bulbo está predominantemente na areia compacta, porque a camada de argila está a quase três metros da sapata, que possui apenas 1 m de largura.

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