de que forma devem ser projetadas e executadas fundações em ...

FUNDAÇÕES RESPONDE
DE QUE FORMA DEVEM SER
PROJETADAS E EXECUTADAS
FUNDAÇÕES EM TERRENOS
DE SOLOS MOLES?
FIGURA 1 – EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES
EM ESTACAS COM A PRESENÇA DE ATERROS
Figura 1a – encontro de ponte com solos
• FUNDAÇÕES & OBRAS GEOTÉCNICAS
Figura 1b – edificação em solo mole com
acesso em aterro
Figura 1c – aterro estruturado e convencional lado a lado
A pergunta será respondida no contexto
de execução de fundações em
estacas com a presença de aterros,
situação bastante comum em obras
em solos moles. Exemplos destes casos
são: a) encontros de pontes em
ferrovias ou rodovias em solos moles;
b) edificações estaqueadas e áreas
aterradas sobre solos moles ao redor;
c) aterros estruturados (com plataforma
de concreto ou de geogrelha) ao
lado de aterros convencionais, conforme
exemplificado na figura 1.
A execução de um aterro sobre solo
mole resulta em deslocamentos horizontais
e verticais no solo mole ao
redor do aterro (Almeida e Marques,
2010), conforme exemplificado na
figura 2. Sendo assim, a presença de
uma edificação contiguamente ao
aterro requer o adequado dimensionamento
das estacas desta edificação
de forma a considerar as solicitações
que estas estacas deverão suportar.
Estas solicitações são abordadas na
figura 2.
Figura 2 – recalque máximo sob o centro
de um aterro e o deslocamento máximo no
bordo

solo mole
atrito negativo
Uma solicitação decorrente da instalação
de estacas em solos moles é denominada
“atrito negativo”, sendo basicamente
consequência do processo
de adensamento da argila que causa
deformações verticais (recalques) da
camada de argila. Como resultado
destas deformações o solo mole se
“pendura” na estaca gerando então o
atrito negativo na interface solo-estaca,
o que resulta em esforços verticais
adicionais nas estacas, conforme mostrado
na figura 3. Entretanto, o atrito
negativo pode ser também causado
pelo amolgamento pela cravação da
estaca no solo mole.
eFeito
tscheBotarioFF
Outra solicitação importante é o empuxo
lateral nas estacas, resultado da
Figura 3 – atrito negativo em estaca causado
por recalque da camada de argila mole
Figura 4 – empuxo lateral em estacas – o
efeito tschebotarioff
carga assimétrica do aterro e mostrado
esquematicamente na figura
4, sendo comumente denominada
de “efeito Tschebotarioff”, em referência
ao autor que primeiro estudou
esta solicitação em maior profundidade.
Os principais fatores que influenciam
as solicitações esquematizadas
nas figuras 3 e 4 são a altura e peso
específico do aterro e da sobrecarga
atuante, as características da camada
compressível, a geometria das estacas
e o espaçamento entre estas.
No caso do efeito Tschebotarioff,
acresce-se também o fator de segurança
global e a distância das estacas
à sobrecarga.
Estacas com as solicitações apresentadas
acima devem ser dimensionadas
através de métodos descritos nos
compêndios de fundações (Velloso e
lopes, 2010).
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alternativas
construtivas Para
minimização das
solicitações nas
estacas
A execução das edificações apenas
após a estabilização das deformações
dos aterros (mostradas na figura 2)
minimiza ou praticamente anula as
solicitações indicadas nas figuras 3 e
4. Em obras rodoviárias, por exemplo,
é muito comum a execução da ponte
ou viaduto inicialmente e o aterro
após. Ou seja, o projetista em geral
não tem controle sobre a sequência
construtiva, sendo então recomendado
que o atrito negativo e o efeito
Tschbotarioff sejam sempre considerados.
Em termos construtivos, a execução
de aterros e fundações em paralelo
é o cenário menos adequado. Isto
porque podem ocorrer grandes movimentações
e esforços nas estacas,
pois estas se encontram em geral
sem o adequado contraventamento
propiciado pelas vigas de cintamento
das estacas.
Existem algumas alternativas construtivas,
mostradas na figura 5, que
minimizam o atrito negativo e o efeito
Tschebotarioff. Uma destas alternativas
é o uso de aterro executado
com material leve (em geral poliestireno
expandido, ou EPS) conforme
mostrado na figura 5a, o que minimiza
os efeitos de atrito.
Outra alternativa é executar o aterro
(ao lado das edificações) sobre elementos
de estacas ou colunas, conforme
ilustrado nas figuras 5b e 5c.
Todos os deslocamentos decorrentes
do aterro são menores e o mesmo
ocorre com as solicitações nas estacas
das edificações. Neste caso os
métodos tradicionais para a estimativa
das solicitações nas estacas não
se aplicam diretamente, sendo então
o uso de métodos numéricos uma alternativa
a ser avaliada.
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FIGURA 5
MINIMIZAÇÃO DE ESFORÇOS EM ESTACAS
Figura 5a – uso de aterro leve
Figura 5b – aterro estruturado com plataforma de geossintético
Figura 5c – aterro sobre colunas granulares

solo mole
Questões
comPlementares
em estacas em solos
moles
Além das questões discutidas anteriormente,
outras devem ser também
analisadas no contexto de fundações
em estacas em solos moles. Uma destas
questões diz respeito à flambagem
de estacas, que deve ser analisada em
fase de projeto, em particular no caso
de estacas metálicas esbeltas cravadas
em depósitos de solos muito moles de
grande espessura (veja figura 6).
Outra questão, a nível construtivo,
refere-se aos problemas de deslocamento
de solo mole lateralmente e
para cima no caso de grande número
de estacas cravadas. Isto ocorre pelo
fato da argila mole se comportar de
Figura 6 – Flambagem em estacas esbeltas
cravadas em argila mole
forma não-drenada (sem variação de
volume). Nesta condição o volume
ocupado pelas estacas acarreta então
em deslocamentos horizontais e verticais.
Esta questão, mostrada na figura
7, foi verificada, por exemplo, por
Almeida e outros (2000) nas obras da
ETE Alegria no Rio de Janeiro.
leituras
comPlementares
Almeida, M. S. S. e Marques, M. E. S. (2010),
Aterros sobre solos moles, projeto e desempenho,
Oficina de Textos, 250 p.
Oliveira, J. R. M. S.; Almeida, M. S. S.; Danziger, F.
A. B. (2000), Influência da Execução de Fundações
nas Movimentações de um Aterro sobre
Argila Mole. In: IV Seminário de Engenharia de
Fundações Especiais e Geotecnia, 2000, São
Paulo. SEFE IV. Rio de Janeiro: ABEF - ABMS,
2000. Vl. 2. p. 252-261.
Velloso, D. A. e lopes, F. R. (2010), Fundações,
vl. 2, Fundações Profundas. Oficina de Textos.
Figura 7 – direções típicas de movimento
de solos moles em profundidade (lateral e
vertical)
autor da resPosta:
dr. Márcio souza soares
de almeida
Graduado em Engenharia Civil, pela
Universidade Federal do Rio de Janeiro
(UFRJ), em 1974, mestrado pela COPPE,
em 1977, com o tema Análise numérica
de túneis, PhD University of Cambridge,
Inglaterra 1984, com o trabalho Aterro
em solos moles. Recebeu prêmios Terzaghi
e José Machado, pela ABMS, é
professor titular da UFRJ desde 1997 e
coordena o MBA pós-graduação Executiva
em Meio Ambiente, da COPPE.
Atua em Consultoria Geotécnica em
Obras de Terra, Geotecnia Ambiental e
Geotecnia Marinha. Seu pós-doutorado
foi concluído na Itália e Noruega, em
1991/1992. Participou também como
Academic Visitor das Universidades de
Cambridge, Oxford, Western Austrália.
www.marcioalmeida.eng.br
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