Beto Armado FUNDAES PROFUNDAS

srie ESTRUTURAS

joo guerra martins

1. edio / 2003

Prefcio

Este texto resulta do trabalho de aplicao realizado pelos alunos de sucessivos cursos de

Engenharia Civil da Universidade Fernando Pessoa, vindo a ser gradualmente melhorado e

actualizado.

A sua fonte assenta em sebentas das cadeiras congneres de diversas Escolas e Faculdade de

Engenharia (Universidade do Porto, Instituto Superior Tcnico de Lisboa, Universidade de

Coimbra e outras), bem como outros documentos de entidades de reconhecida idoneidade

(caso do L.N.E.C.), alm dos tratados clssicos desta rea e outra bibliografia mais recente,

cuja referncia se encontra no final deste trabalho.

Contributo decisivo teve, igualmente, o Eng. Antnio Moreira Rebelo, sendo parte importante do

texto apresentado contedo revisto da monografia de licenciatura por si elaborada.

Apresenta-se, deste modo, aquilo que se poder designar de um texto bastante compacto, completo

e claro, entendido no s como suficiente para a aprendizagem elementar do aluno de engenharia

civil, quer para a prtica do projecto de estruturas correntes.

Certo ainda que pretende o seu teor evoluir permanentemente, no sentido de responder quer

especificidade dos cursos da UFP, como contrair-se ao que se julga pertinente e alargar-se ao que se

pensa omitido.

Para tanto conta-se no s com uma crtica atenta, como com todos os contributos tcnicos que

possam ser endereados. Ambos se aceitam e agradecem.

Joo Guerra Martins

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Fundaes Profundas / Introduo Cap.I / 1

1. INTRODUO

1.1. GENERALIDADES

O termo fundao usado para designar a parte de uma estrutura que transmite ao terreno subjacente o seu prprio peso, o peso da superestrutura e qualquer outra fora que actue sobre ela.

A fundao , portanto, o elemento de ligao entre a superestrutura e o solo, sendo por isso, elemento importante para a estabilidade das estruturas.

As fundaes so classificadas de acordo com a sua profundidade, com o seu mtodo construtivo e com o material de construo utilizado.

1.2. FUNDAES FUNO E IMPORTNCIA

A funo de uma fundao correntemente projectada suportar as cargas que actuam sobre elas e distribu-las de forma satisfatria sobre as superfcies de contacto com o solo sobre a qual ela apoia.

Para ser satisfatria, esta distribuio no deve produzir tenses excessivas no solo a qualquer profundidade sob a fundao.

Considera-se excessiva qualquer tenso que possa provocar uma rotura na massa do solo em que se apoia, bem como inclinaes e assentamentos apreciveis do conjunto estrutural.

Ocasionalmente, leitos de estradas ou barragens de terra so danificados devido a rotura e escorregamento dos solos.

As tenses so consideradas excessivas se a aco cumulativa das deformaes por elas produzidas provocar um assentamento desigual da superfcie do terreno, fazendo com que superestrutura venha a apresentar fissuras ou avarias ao passar pelas deformaes necessrias sua adaptao ao assentamento diferencial.

A importncia de uma fundao evidente, uma vez que no possvel que nenhuma estrutura possa resistir sem uma fundao adequada.

Quando as camadas superficiais no apresentam resistncia suficiente necessrio aprofundar a fundao at que sejam encontradas camadas mais resistentes, se as mesmas se encontrarem prximas.

Seja qual for o tipo de fundao ou a sua profundidade abaixo da superfcie do terreno a que

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so realizadas, as cargas transmitidas a estas camadas daro origem a tenses, e portanto a deformaes, na camada correspondente de apoio.

A magnitude das deformaes depende das tenses correspondentes e das propriedades elsticas e plsticas da camada.

Antes de se decidir qual o tipo de fundao a utilizar deve-se proceder a uma anlise das caractersticas do solo.

A determinao da carga de rotura de um solo de fundao pode ser conseguida atravs de:

Ensaios SPT com recolha de amostras para rochas brandas;

Ensaio de molinete para caracterizao da coeso no drenada dos solos argilosos;

Ensaios de penetrao esttica (CPT) e de penetrao dinmica como o penemmetro dinmico ligeiro (LNEC);

Ensaios de resistncia ao corte dos solos

No que diz respeito previso de assentamentos sofridos pelos solos de fundao

podem ser conseguidos atravs de:

Ensaios CPT;

Assentamentos previsveis no ponto crtico

1.3. CLASSIFICAO DE FUNDAES

As fundaes podem ser classificadas quanto:

profundidade: - Superficiais; - Profundas.

Ao mtodo construtivo: - Correntes; - Especiais.

Ao material de construo: - Beto; - Alvenaria; - Metlicas; - Madeira.

Aos efeitos nos solos envolventes:

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- Com deslocamento do solo envolvente; - Com pequeno deslocamento do solo envolvente; - Sem deslocamento do solo envolvente.

1.4. FUNDAES PROFUNDAS GENERALIDADES

As fundaes profundas aplicam-se quando os solos prximos da superfcie do terreno so dotados de baixa capacidade de carga e/ou compressveis, no permitindo o emprego de fundaes em superfcie.

Genericamente, as fundaes profundas esto assentes a uma profundidade maior que duas vezes a sua menor dimenso em planta. Neste tipo de fundao as solicitaes transmitidas so absorvidas, numa parte pela face inferior ou exterior do elemento e outra parte por aderncia da parede lateral do elemento (fuste) ao solo lateralmente adjacente.

As cargas estruturais sero transferidas para os solos de maior capacidade de suporte situados a maior profundidade, por meio de fundaes, designadas por profundas. A carga transmitida ao terreno atravs da base da fundao (resistncia de ponta) e ou da sua superfcie lateral (resistncia de atrito).

1.5. CAMPO DE APLICAO DAS FUNDAES PROFUNDAS

As fundaes profundas so utilizadas como soluo construtiva para resolver problemas de fundao tais como:

As camadas de solo com resistncia aprecivel encontram-se somente a grandes profundidades (terreno superficial pouco resistente);

As estruturas so sensveis a assentamentos uniformes (terreno superficial pouco resistente e deformvel);

As condies geolgicas induzem apreciveis assentamentos diferenciais (resistncia e deformao varivel na mancha de implantao);

As camadas imediatamente abaixo da estrutura podem sofrer lavagem devido aco da gua (arrastamento dos finos do terreno);

As superestruturas transmitem grandes cargas concentradas (eventual corte das camadas superficiais);

O solo de fundao se situa nos rios, lagos ou mar (problemas de estabilidade do leito,

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seu eventual descalamento de fundaes superficiais ou mesmo o caso de leitos lodosos);

O nvel fretico se situa prximo do nvel da superfcie (variao das tenses neutras altera deformabilidade e consistncia do solo).