SAPATA CON VIGAS DE EQUILÍBRIO

No caso de pilares posicionados junto à divisa do terreno (figura 2.5), o momento produzido pelo não alinhamento da ação com a reação deve ser absorvido por uma viga, conhecida como viga de equilíbrio ou viga alavanca, apoiada na sapata junto à divisa e na sapata construída para pilar interno. Portanto, a viga de equilíbrio tem a função de transmitir a carga vertical do pilar para o centro de gravidade da sapata de divisa e, ao mesmo tempo, resistir aos momentos fletores produzidos pela excentricidade da carga do pilar em relação ao centro dessa sapata.

CLASSIFICAÇÃO DAS SAPATAS Quanto à rigidez

A NBR 6118:2003 classifica as sapatas quanto à rigidez de acordo com as seguintes expressões:

onde
a é a dimensão da sapata na direção analisada;
h é a altura da sapata;
ap é a dimensão do pilar na direção em questão.





Sapatas flexíveis:

São de uso mais raro, sendo mais utilizadas em fundações sujeitas a pequenas cargas. Outro fator que determina a escolha por sapatas flexíveis é a resistência do solo. ANDRADE (1989) sugere a utilização  de sapatas flexíveis para solos com pressão admissível abaixo de 150kN/m2  (0,15MPa).

As sapatas flexíveis apresentam o comportamento estrutural de uma peça fletida, trabalhando à flexão  nas duas direções ortogonais. Portanto, as sapatas são dimensionadas ao momento fletor e à força cortante, da mesma forma vista para as lajes maciças.

A verificação da punção em sapatas  flexíveis é necessária, pois são mais críticas a esse fenômeno quando comparadas às sapatas rígidas. 

Sapatas rígidas:

São comumente adotadas como elementos de fundações em terrenos que possuem boa resistência em camadas próximas da superfície.  Para o dimensionamento das armaduras longitudinais de  flexão, utiliza-se o método geral de bielas e tirantes. Alternativamente, as sapatas rígidas podem ser dimensionadas à flexão da mesma forma que as sapatas flexíveis, obtendo-se razoável precisão.

As tensões de cisalhamento devem ser verificadas, em particular a ruptura por compressão diagonal do concreto na ligação laje (sapata) – pilar.

A verificação da punção é desnecessária, pois a sapata rígida situa-se inteiramente dentro do cone hipotético de punção, não havendo possibilidade física de ocorrência de tal fenômeno.

Escolha do Tipo de Fundações

A qualidade e o comportamento de uma fundação dependem de uma boaescolha, que melhor conci
lie os aspectos técnicos e econômicos de cada obra.Qualquer insucesso nessa escolha pode representar, além de outros inconvenientes,custos elevadíssimos de recuperação ou até mesmo o colapso da estrutura ou do solo.

O engenheiro de fundações, ao planejare desenvolver o projeto, deve obtertodas as informações possíveis referentes ao problema: estudar as diferentes soluções e variantes; analisar os processos executivos; prever suas repercussões; estimar os seus custos e, então, decidir sobre as viabilidades técnica e econômica da sua execução.

Os fatores que influenciam na escolha do tipo de fundação são analisados a seguir.

a. Relativos à superestrutura

Devem ser analisados aspectos como: o tipo de material que compõe a superestruturas, por exemplo, concreto armado ou protendido, estrutura pré-fabricada, estrutura de madeira, metálica ou alvenaria estrutural; quanto a função da edificação, edifício residencial, comercial, galpão industrial, ponte, silos; e com relação as ações atuantes, como grandeza, natureza, posição e tipo.

b. Características e propriedades mecânicas do solo

As investigações geotécnicas são primordiais e muito importantes para a definição do tipo de fundação mais adequado. Delas obtém-se dados do solo, tais como: tipo de solo, granulometria, cor, posição das camadas resistência, compressibilidade, etc.

c. Posição e característica do nível d’água

Dados sobre o lençol freático são importantes para o estudo de um possível rebaixamento. Consideráveis variações do nível d’água podem ocorrer por causa das chuvas. Um poço de reconhecimento muitas vezes é uma boa solução para observação dessas possíveis variações.

d. Aspectos técnicos dos tipos de fundações

Muitas vezes surgem algumas limitações a certos tipos de fundações em função da capacidade de carga, equipamentos disponíveis, restrições técnicas, tais como: nível d’água, matacões, camadas muito resistentes, repercussão dos prováveis recalques, etc.

e. Edificações na vizinhança

Estudo da necessidade de proteção dos edifícios vizinhos, de acordo com o conhecimento do tipo e estado de conservaç ão dos mesmos; como também a análise da tolerância aos ruídos e vibrações são indispensáveis.

f. Custo

Depois da análise técnica é feito um estudo comparativo entre as alternativas tecnicamente indicadas. De acordo com as dificuldades técnicas que possam elevar os custos, o projeto arquitetônico poderá ser modificado. Um outro ponto relativo ao custo é o planejamento de início e execução, pois, algumas vezes, uma fundação mais cara, garante um retorno financeiro mais rápido.

g. Limitações dos tipos de fundações existentes no mercado

Determinadas regiões optam pela utilização mais freqüente de alguns poucos tipos que se firmaram como mais convenientes localmente; o mercado torna-se limitado, sendo, portanto, nec essária uma análise da viabilidade da utilização de um tipo de fundação tecnicamente indicada, mas não existente na região.

O problema é resolvido por eliminação escolhendo-se, entre os tipos de fundações existentes, aqueles que satisfaçam tecnicamente ao caso em questão. A seguir, é feito um estudo comparativo de custos dos diversos tipos selecionados, visando com isso escolher o mais econômico. A escolha de um tipo de fundação deve satisfazer aos critérios de segurança, tanto contra a ruptur a (da estrutura ou do solo), como contra recalques incompa tíveis com o tipo de estrutura.

Muitas vezes um único tipo impõe-se desde o início, e, então, a escolha é quase automática. Outras vezes, apesar de raras, mais de um tipo é igualmente possível e de igual custo.

Quando o terreno é formado por uma espessa camada superficial, suficientemente compacta ou consistente, adota-se previamente uma fundação do tipo sapata, que é o primeiro tipo de fundação a ser considerada. Existe uma certa incompatibilidade entre alguns tipos de solos e o emprego de sapatas isoladas, pela incapacidade desses solos de suportar as ações das estruturas.

ALONSO (1983) indica que, em princípio, o emprego de sapatas só é viável  técnica e economicamente quando a área ocupada pela fundação abranger, no máximo, de 50% a 70% da área disponível. De uma maneira geral, esse tipo de fundação não deve ser usado nos seguintes casos:

• aterro não compactado;
• argila mole;
• areia fofa e muito fofa;
• solos colapsíveis;
• existência de água onde o rebaixamento do lençol freático não se justifica economicamente.

Segundo MELLO (1971), o en caminhamento racional para o estudo de uma fundação, após o conhec
imento das ações estruturais e características do solo, deve atender as indicações comentadas a seguir.

Analisa-se inicialmente a possibilidade do emprego de fundações diretas. No caso da não ocorrência de recalques devid os a camadas compressíveis profundas, o problema passa a ser a determinação da cota de apoio das sapatas e da tensão admissível do terreno, nessa cota. No caso de haver ocorrência de recalques
profundos, deverá ainda ser examinada a viabilidade da fundação direta em função dos recalques totais, diferenciais e diferencia is de desaprumo (isto é, quando a resultante das ações dos pilares não coincide com o centro geométrico da área de projeção do prédio, ou quando há heter ogeneidade do solo).

Sendo viável a fundação direta pode-se ent ão compará-la com qualquer tipo de fundação profunda para determinação do tipo mais econômico.

Não sendo viável o emprego das fundações diretas passa-se então a analisar a solução em fundações profundas (estacas ou tubulões).

O que Devemos Verificar Antes da Concretagem - Plano de Concretagem

Antes da concretagem devemos verificar um conjunto de medidas a serem tomadas
antes do lançamento do concreto objetivando a qualidade da peça a ser concretada, que são:

a)  Fôrma e Escoramento

·  Conferir a montagem baseada no projeto;
·  Capacidade de suporte da fôrma relativo a deformações provocadas pelo peso próprio ou
devido às operações de lançamento;
·  Estanqueidade;
·  Limpeza e aplicação de desmoldante;
·  Tratamento da superfície de contato.

b)  Armadura

·  Bitolas, quantidades e dimensões das barras;
·  Posicionamento;
·  Fixação;
·  Cobrimento das armaduras (pastilhas, espaçadores)
·  Limpeza

c)  Lançamento

·  Programar antecipadamente o volume de concreto, início e intervalos das cargas;
·  Programar o tempo previsto para o lançamento;
·  Dimensionar a equipe envolvida no lançamento, adensamento e cura do concreto;
·  Prever interrupções nos pontos de descontinuidade (juntas, encontros de pilares, paredes com vigas ou lajes);
·  Especificar a forma de lançamento (convencional, bomba estacionária, autobomba com lança, esteira, caçamba);
·  Providenciar equipamentos e dispositivos (carrinhos, jericas, guincho, guindaste, caçamba);
·  Providenciar ferramentas diversas (enxada, pás, desempenadeiras, ponteiros, etc..)
·  Providenciar tomadas de força para equipamentos elétricos;
·  Durante o lançamento devemos evitar o acúmulo de concreto em determinados pontos da fôrma, lançar o mais próximo da sua posição final, evitar a segregação e o acúmulo de água na superfície do concreto, lançar em camadas horizontais de 15 a 30cm, a partir da extremidade para o  centro das fôrmas, lançar nova camada antes do início de pega da  camada inferior, a altura de lançamento não deve ultrapassar a 2,0m;
·  No caso de lançamento convencional verificar: o intervalo compatível de entrega do concreto, limitar o transporte a 60m, preparar rampas e caminhos de acesso, iniciar a concretagem pela parte mais distante do local de recebimento do concreto;
·  No caso de lançamento por bombas verificar: altura de lançamento, prever local de acesso e de posicionamento para os caminhões e bomba.

d)  Adensamento

·  Providenciar, vibradores de imersão (agulha), vibradores de superfície (réguas vibratórias), vibradores externos (vibradores de fôrma);
·  O vibrador de imersão deve penetrar cerca de 5,0cm da camada inferior;
·  Iniciar o adensamento logo após o lançamento;
·  Evitar o adensamento a menos de 10cm da parede da fôrma devido a formação de bolhas de ar e perda de argamassa;

e)  Cura

·  Iniciar a cura tão logo a superfície concretada tenha resistência à ação da água;
·  A cura deve ser contínua;

Armação de Fundação

As fundações das estruturas podem ser expostas a agentes agressivos presentes nas águas e/ou solos de contato. Merecem menção dentre tais agentes agressivos:

●  Íons sulfatos, freqüentemente presentes em solos e águas subterrâneas; a ação dos sulfatos, quando presentes em solução produz, ao reagir com o hidróxido de cálcio e com o aluminato tricálcico hidratado, o gesso e o sulfo-aluminato de cálcio, que tem volumne consideravelmente maior do que os compostos iniciais, levando a expansão e desagregação do concreto;

●  Líquidos que possam lixiviar o cimento; a lixiviação significa a extração ou dissolução dos compostos hidratados da pasta de cimento

Todas as vigas baldrames, e principalmente os blocos de estacas, sapatas, não devem,  suas armaduras, serem apoiadas diretamente sobre o solo.

Porque as armaduras poderão ficar descobertas pelo concreto o  que ocasionará a  corrosão.

Para que isso não ocorra recomendamos que seja colocado no fundo das valas uma  camada de concreto magro (lastro de concreto não estrutural). A pedra britada, poderia ser utilizada como lastro, mas os vazios formados pela elevada granulometria faz com que a pasta de cimento escoe formando vazios no concreto “bicheiras”, podendo deixar as armaduras expostas.

Novas Tendências de Gestão Ambiental - Influências sobre o Projeto e a Execução de Fundações

Atualmente delineia-se, em nível mundial, uma nova tendência no trato da gestão ambiental que, de certa forma, se assemelha ao enfoque dado à gestão da qualidade. Este modo de tratar as questões ambientais vem se consubstanciar no lançamento oficial das normas ISO da série 14000 no ano de 1996, após longa gestação e maturação.

Após os anos iniciais da conscientização das questões ecológicas em nível internacional, conturbadas por posições muito exacerbadas das várias correntes "pró" e "contra" a "preservação ambiental", evoluiu-se para os conceitos do "desenvolvimento ecologicamente sustentado" e agora para os "pro-dutos ecologicamente corretos".

A gestão ambiental surgiu quase que simultaneamente aos primeiros conceitos de qualificação,  cm 1971, com a criação pela ISO, de três Comitês Técnicos para tratar exclusivamente dessa ques-tão, que são o TC 146/Qualidade do ar, TC 147/ Qualidade da água c TC 190/Qualidade do solo.

A primeira vez em que a gestão ambiental passa a ser uma exigência objetiva é com o lançamento, cm 1992, da norma BS 7750, elaborada pela British Standards Institution (BSI) , com base na experiência acumulada de Sistemas de Gestão de Qualidade. Esta norma propõe um Sistema da Gestão

Ambiental, que procura nào somente ordenar e integrar os procedimentos existentes, como permitir que este seja passível dc Certificação. Esta Norma está diretamente relacionada à norma BS 5750, que trata dos Sistemas de Gestão de Qualidade, c que constitui a homônima inglesa da série ISO 9000.

Os múltiplos pontos dc abordagem da BS 7750, dos quais os rótulos ecológicos, os sistemas dc gestão ambiental e os métodos de ensaio sào apenas uma pane, e diversos aspectos da ISO 9000 evidenciam a necessidade dc se cesenvolverem temas que os subsidiem, como os novos concei tos de avaliação de performance ambiental e de análise dc ciclo de vida de produto.

No que se refere ao projeto e à execução de fundações, certamente ocorrerão algumas influências,
ao menos localizadas, sobre técnicas e processos e, possivelmente, até sobre tipos de fundação atualmente utilizadas que possam vir a sofrer restrições ao seu uso ou virem a ser eliminadas. Os comentário s qu e seguem tem certo caráte r especulativo quanto às condições futuras e não pretendem vaticinar o que irá ocorrer no campo das fundações mas tão-somente oferecer uma re-flexão aos leitores para melhor s e prepararem para sua atuação na futura conjuntura de um meio técnico inserido numa sociedade que tenha se imbuído do conhecimento e das responsabilidades de agir de forma ecologicamente correta.

Neste cenário alguns materiais terão utilização muito restrita e controlada em razão dos danos que podem provocar ao meio ambiente, o que limitará sensivelmente o uso de produtos tóxi-cos, contaminantes aéreos ou das águas, materiais que produzem resíduos nào biodegradáveis em mai-or quantidade etc. Certamente produtos como o CFC, detergentes nào-biodegradáveis, "pó da Chi-na" e outros já sobejamente condenados não só não serão utilizados como nem ao menos fabricados. Mas, e na Engenharia das Fundações, onde  praticamente não s c lida com produtos de alta perieulosidade, o que irá ocorrer? Algumas mudanças podem ser visualizadas, como segue:

• a cravação de estacas por percussão dinâmica (com uso de bate-estacas) certamente sofrerá restrições, possivelmente será excluída de regiões densament e habitadas ou limitada a certas distâncias de vários tipos de instalações urbanas como hospitais, escolas, teatros, construções de valor histórico relevante etc.
• o uso de bentonita para a execução de estacas escavadas deverá ser submetido a controles muito mais rigorosos, certamente não se permitindo em nenhuma hipótes e o lançamento de lamas bentoníticas como efluentes nos cursos d'âgua;
• o acondicionamento dos materiais pulverulentos utilizados nas obras (inclusive nas fundações), tais como cimento, cal e bentonita deverá sofrer exigências maiores quanto â garantia dc não oferecer riscos de produção de poeiras;
• as embalagens e materiais dc acondicionamento dos produtos e componentes utilizados nas obras (inclusive nas fundações) deverão s c submeter aos regulamento s mais gerai s relativos a embalagens visando â eliminação de resíduos tóxicos ou que produzam gases tóxicos quando de sua incincraçâo, a minimizaçào da produção de resíduos, entulhos e lixo que exijam disposição c nào tenham garantida a sua reciclagem ou o seu reaproveitamento;
• o trafego dc veículos pesados (carretas utilizadas para o transporte de peças pré-moldadas c de ixite-cstacas", por exemplo) poderá vir a ser mais restringido nas áreas urbanas especialmente nas depreservação ambiental ou do patrimônio histórico e cultural;
• escavações em áreas urbanas deverão sofrer controles muito mais rigorosos e a disposição de materiais escavados deverá ser vinculada ao seu uso imediato ou futuro, deixando de existir ix>ta-foras" e rareando as áreas para disposição dc entulhos e solo escavado;
• estacas dc madeira tendem a desaparecer do uso corrente, inclusive pelo fato de que muito provavelmente só madeiras provenientes de rcflorestamcntos poderão ser utilizadas nas construções c na indústria.

Assim, aos poucos, nos próximos anos será criado um novo contexto para muitas indústrias, inclusive para a indústria da construção civil, da qual a engenharia de fundações é parte integrante. Neste novo contexto alterar-sc-ào métodos, processos e, inclusive, as relações entre as partes envolvidas. O engenheiro geotécnico deverá estar consciente destas alterações, de modo a continuar a enfrentar os desafios que a profissão lhe oferece c contribuir para o desenvolvimento da sociedade na qual se insere.

Ruídos Causados por Obras de Fundações

Obras civis causam muitos tipos de ruídas, vários dos quais produzem incômodos aos vizinhos c transeuntes das redondezas. Má certos niídos especialmente incômodos que necessitam de tratamento  adequado para redução na emissão ou na propagação. A execução de fundações não é, em geral,  a atividade geradora dos maiores mídos numa obra  (como por exemplo o uso de serras elétricas de  disco para corte de madeira).

Mesmo assim, a cravaçào de estacas e o uso de compressores de ar  comprimido são fontes geradoras de ruídos que  nào devem ser negligenciados, em especial no caso  de obras em áreas residenciais ou nas proximidades de locais que requerem maior silêncio (hospitais, escolas, teatros, igrejas etc.).

Já que no Brasil não existe uma normalização  específica para o controle de ruídos em canteiros  de obras (como a BS 5228, parte 4, da British  Standards), deverá ser seguida, para a avaliação  de ruídos produzidos por obras civis em áreas  urbanas, a norma brasileira NBR 10151, da ABNT,  que dispõe sobre "Avaliação do ruído cm áreas  habitadas visando o conforto da comunidade".

Alguns municípios dispõem de legislação própria de restrições à emissão de ruídos em áreas  urbanas, geralmente associadas ao tipo de área  (zona residencial, comercial, industrial etc.), ao  horário do dia e, às vezes, ao tipo de dia (útil ou  domingo e feriado). No caso do município de Sào  Paulo, por exemplo, existe a Lei Municipal 8.106, de 1974 e o Decreto Regulamcnlador 11.467, do  mesmo ano, que estabelecem limites de ruído que variam de 50dB a 79dB, conforme local, dia e  horário.

Impactos Ambientais de Obras de Fundações

Ao se enfocar especificamente a atividade da  execução dc fundações de obras civis, pode-se  constatar que os impactos ambientais destes tipos  de obras são bastante reduzidos, quando compa- rados, por exemplo, â execução das obrí.s de  terraplenagem, âs obras de pavimentação e outras, que pelo seu caráter extensivo afetam grandes áreas c em especial a superfície exposta dos terrenos.

As obras de fundações, aqui entendidas nc sen-tido mais restrito das fundações para estruturas  em geral (edificações, obras dc arte viárias, instalações industriais, máquinas e equipamentos fixos  etc.), caracterizam-se pelo seu caráter localizado e  de grande estabilidade ao longo do tempo. Assim, sapatas, tubulões ou estacas localizam-se sempre  em áreas restritas, a serem ocupadas por alguma  csinitura, de modo que quanto âs alterações de  ocupação do terreno, nào faz sentido falar-se es- pecificamente do impacto da implantação das fundações mas tão-somente do impacto da implantação da obra como um todo, que desfigurará a condição original de ocupação (ou nào ocupação) do  terreno, dando-lhe nova destinaçào. Também  quanto à dinâmica de sua evolução ao longo do  tempo, fundações sào elementos de construção dc grande estabilidade e longevidade, nào sofren- do, na maioria das vezes, os desgastes e a deterioração que atinge as superestruturas e os seus  acabamentos e complementos. Muito menos são  afetadas ou deveriam ser por fenômenos climáticos, intcmpéricos ou acidentais como por  exemplo as flutuações dos níveis d'água de represas c cursos d'água que produzem erosão  nas margens, rupturas de taludes lindeiros e alterações na fauna e flora que o reservatório sustenta ou afeta.

Os principais impactos ambientais que podem  ser especificamente associados a fundações são  aqueles decorrentes das atividades dc sua execução, tais como as vibrações E impactos causados pelos "bate-estacas" durante a cravaçào de estacas, a contaminação de cursos d'água com efluentes originários da execução de estacas escavadas com uso de lamas bentoníticas ou outras, ou o inade-quado lançamento de "bota-foras" de escavações realizadas para a implantação de fundações e dis-posição de resíduos da execução de tais obras.

Vê-se que se trata de impactos de pequena monta, geralmente afetando áreas de reduzida extensão e na maioria dos casos de curta duração (restritos ao período dc execução das fundações), porém, mesmo assim estes impactos nào devem ser negligenciados, razão pela qual serão objeto de discussão específica a seguir.

Avaliação do Desempenho de Fundações Acabadas

As técnicas de avaliação dc desempenho dc fundações são objeto do capítulo 20 deste livro, porém no contexto da Qualidade das Fundações este item deve também ser ao menos brevemente enfocado.

Existem obras na engenharia civil nas quais o controle do seu desempenho, durante toda a sua vida útil, é considerado com a maior naturalidade: ninguém discute que seja óbvia a necessidade de se controlar , inclusive com uso de monitoração instrumental, obras como barragens, usinas nucleares e algumas outras.

No caso de edificações, pontes, viadutos c instalações industriais, no entanto, a simples menção ao controle  de desempenho da estrutura e das fundações gera desconfianças (será que há problemas? existe des- confiança quanto ã estrutura ou âs fundações?).

Este comportamento "psicossocial" leva projetistas e construtores a evitarem ao máximo a instalação de instrumentos para monitorar o desempenho de estruturas e fundações, o que resulta  na perda de preciosas informações que poderiam enriquecer o conhecimento do meio técnico e apri-morar metodologias de projeto e técnicas constnitivas.

Mesmo diante destas dificuldades, há casos — c espera-se que no futuro sejam mais numerosos — em que é realizada a monitoração de fundações e  de estruturas no âmbito de uma avaliação do seu  desempenho em condições operacionais. Destes  controles, aquele que maior interesse apresenta  para as fundações é o controle de recalques da  estrutura, assunto discutido no próximo capítulo.

Evidentemente, a associação do controle de  recalques com medidas dc cargas em pilares, por  exemplo, é de grande interesse, apesar de ser rara  a sua realização, especialmente em estruturas de  concreto armado.

Em casos especiais como prédios e outras estruturas em encostas ou junto a escavações, cabem  ainda outros controles geotécnicos como os de  movimentos horizontais (com uso dc inclinômetros  tipo "Slope Indicator" ou de extensômetros insta- lados em furos de sondagens específicos), dc aberturas de juntas ou fissuras (com uso de pinos ou de medidores "triortogonais"), de cargas em tirantes etc.

De qualquer forma, a questão do acompanhamento e do controle de desempenho de prédios e de outras estnituras precisa passar a ser encara- do de outra forma, com maior naturalidade, e como um processo de avanço tecnológico no âmbito da Constmçào Civil.

Fundações Profundas por Estaca

• Diâmetro do Fuste: vale o que já foi descrito  para tubulòes.


• Cota de Apoio: a determinação, a posteriori, da  cota de apoio (ou seja, do comprimento) de  estacas já executadas apresenta dificuldades e  imprecisões razoáveis. Exatidão nesta medida só  seria obtida com a realização de escavação (poço  de investigação) junto à estaca ou extração por  arrancamento dc uma estaca (geralment e inviável). Nos casos correntes, lança-se mão,  atualmente, da técnica não destrutiva do ensaio  PIT (já citado), que nem sempre é muito preciso  e confiável. Para cstacas ocas (dc concrcto pre- moldado ou metálicas) de ponta fechada pode- se fazer medição direta e, para estacas de grandes
dimensões (escavadas e barretes) é possível a  utilização de sondagem rotativa, conforme já citado no caso dc tubulòes.
 
• Qualidade do Concreto: valem as observações já feitas quanto a tubulòes, à exceção das  sondagens rotativas axiais, apenas aplicáveis a estacas dc grande diâmetro ("estações" escavados  e barretes). No caso de estacas pré-moldadas,  executadas cm unidades fabris, sob controle dc  fabricação, o teste da qualidade do concreto no topo da estaca permite extrapolar este resultado  para todo o segmento. 

• Continuidade do Concreto da Estaça: um dos  problemas executivos dc estacas é a ocorrência  de descontinuidadc s na sua execuçã o ou cravaçâo (seccionamentos ou estrangulamentos  do fuste em estacas moldadas uin loco" ou fissuras  durante a cravaçâo de estacas pré-moldadas). A técnica dc ensaio PIT tem, nestes casos, a sua  aplicação ideal. Mesmo que ainda nào seja 100%  confiável , esta técnica vem apresentando  resultados muito interessantes, devendo evoluir  nos próximos anos e sc consagrar para tais  verificações.

• Quantidade e Posição das Armaduras: valem as  observações já feitas no caso dc Lubulòes.

• Qualidade do Solo de Fundação: também neste  quesito valem os comentários feitos no caso  de tubulòes, cabendo apenas citar que a forma  de execução das cstacas (escavação, alívio de tensões ; ou cravaçâo com deslocamento,  compressão lateral do solo) altera as características  dos solos em relação à sua cond;çào anterior a  esta execução.

• Ensaio Global da Fundação: aplicam-se, neste  caso, com grande interesse os ensaios de prova  de carga estática (segundo a norma NBR 12.131)  e de carregamento dinâmico (segundo a norma  NBR 13.208), aplicáveis a qualquer tipo de estaca  e cujas únicas restrições são o custo e as  dificuldades operacionais para sua realização. Já  foi comentado no subitem c. 1 deste item que a  norma de projeto e execução de fundações (NBR  6122) indica a execução destes testes sempre que  existam dúvidas ou suspeitas quanto a fundações  por estacas. Dados o custo e as dificuldades para  a realização destes testes, em muitos casos prefere-se substituir as fundações ou paitc destas ao invés de realizar as provas de carga.

O advento  recente do ensaio de carregamento dinâmico  pode alterar este enfoque, permitindo uma maior  racionalidade na tomada de decisões neste âmbito.

Fundações Profundas Por Tubulòes

• Diâmetro do Fuste: quando ainda não foi  executado o bloco de coroamcnto a verificação
é imediata; caso já o tenha sido, tornase necessário escavar sob o mesmo para acessar a  cabeça do tubulào.

• Cota de Apoio y |)j-ipK(ro de B;ise: pode-se tentar  lançar mão da técnica P1T (Pile Integrity Test)  descrita no capítulo 20, porém nem sempre a  resposta é satisfatória. A execução de sondagens  ladeando o fuste permite atingir a facc superior  da base alargada, podendo-se inferir a cota da  base. Para melhorar esta precisão e também para  inferi r a largura (diâmetro) da base seria  necessário realizar várias sondagens, com  afastamentos sucessivamente maiores, o que é  custoso c demorado, nào sendo usual a sua  realização.

• Qualidade do Concrcto: para a regiào do topo do tubulào valem as considerações já feitas para  fundações diretas, relativas a ensaios não-destrutivos ou extração de testemunhos. Para  avaliar a qualidade e continuidade do concrcto  em profundidade podem-se executar sondagens  rotativas axiais, evidentemente uma investigação custosa e, às vezes, de difícil realização. A correlação de parâmetros do concreto (resistência e módulo de deformabilidade) com a velocidade de propagação dc ondas (de choque no ensaio PIT ou dc ultra-som) apresenta muita dispersão, rarament e permitindo obte r informações conclusivas.

• Quantidade e Posição das Armaduras: para o fuste valem as observações feitas no caso dc fundações diretas; a região da base raramente é armada nos tubulòes usuais.

• Qualidade do Solo de Fundação: valem aqui os comentários já feitos no caso dc fundações diretas, à exceção da realização de provas de carga sobre placa, ensaio este que, para ser executado na região de cota dc apoio dos tubulòes, exigiria a escavação de um poço ou,no caso de tubulòes pneumáticos, a execução desta escavação também sob ar comprimido, o que geralmente inviabiliza este ensaio.

• Ensaio Global da Fundação: a execução de provas dc carga cm tubulòes cm verdadeira grandeza é muito rara, em virtude das elevadas cargas a serem mobilizadas. Há, no entanto, registro dc alguns ensaios deste tipo. A norma NBR 12.131 da ABNT se aplica nestes casos.

Fundações Diretas Rasas

• Dimensões: quando as sapatas, blocos ou o radier ainda nào estão reaterrados a verificação é imediata; quando já o estão pode-se reescavar a área ou, por facilidade, procurar definir os contornos dos elementos pela cravaçào de hastes metálicas de modo a inferir as dimensões década elemento.

• Cota de Apoio: só poderá ser constatada, com precisão, através de escavação exploratória (geralmente executando-se poço ou trincheira para a investigação).

• Qualidade do Concreto: ocorrências de trincas, fissuras, defeitos de concretagem, armadura exposta etc. só poderào ser constatadas mediante inspeção visual, portanto exigirão recscavaçào caso os elementos já tenham sido aterrados.

Quanto à resistência do concreto, pode-se recorrer a métodos nào-destrutivos de avaliação (esclerometria, ultra-som etc.) , por exemplo seguindo as recomendações dc Malhotra (1976) e outros, ou recorrer à extração de testemunhos através de brocas rotativas.

• Quantidade e Posição das Armaduras: sà o elementos de difícil verificação sem lançar mão de aberturas exploratórias nas peças de concreto (procedimento "destrutivo reparável", porém trabalhoso). Existem métodos nào-destrutivos baseados em sensores com resposta magnética
e outros utilizando ultra-som (Malhotra, 1976), que podem ser utilizados para tal, porém dc eficácia ainda reduzida pela dificuldade de acesso, principalmente em fundo de sapata.

• Qualidade do Solo da Fundação: para s e conhecer o comportamento do solo de fundação, apósexecutadas as fundações. Usualmente lançae mão  de sondagens de simples reconhecimento, às  vezes complementadas com ensaios "in situ" (CPT, CPTU, DMT ou PMT) e, em casos de maior responsabilidade ou na presença de solos dc comportamento complexo, realizam-se provas dc carga sobre placas, conforme a norma da ABNT NBR 6489. Evidentemente esta última forma dc ensaiar o solo 6 a mais interessante sempre, porém o seu alto custo e a complexidade de realização deste ensaio o inviabilizam em muitos casos.

• Ensaio Global da Fundação: não é usual realizarem-se provas dc carga cm sapatas, blocos ou radiers.

Liberação e Entrega do Produto Fundações

É muito freqüente nào existir uma posiçào claramente definida no cronograma da obra em que sào concluídas e entregues as fundações para, em seguida, iniciar-se a execução da superestrutura, uma vez que estas atividades se superpõem: enquanto a execução das fundações continua, já estão sendo iniciadas as escavações e, em seguida, a execução dos blocos e arranques dos pilares e assim por diante.

Desta forma o acompanhamento técnico da execução das fundações é ainda mais importante pois inexistirã um momento de entrega e a seguir uma fase de avaliação e/ou inspeção das fundações acabadas; isto é realizado dc forma contínua e paulatina, ao longo do andamento das primeiras etapas da obra.

É pois de fundamental importância que este acompanhamento técnico se realize, que eventuais anomalias sejam anotadas e comunicadas de imediato e que as decisões sejam tomadas com muita rapidez, pois sua correção é muito mais fácil na etapa de execução das fundações do que "a posteriori". Para ilustrar esta característica, basta lembrar por exemplo dc obras com fundações em estacas cravadas: a quebra OJ o desvio de uma determinada estaca é facilmente corrigida, no momento da execução, pela cravaçào de uma ou duas estacas próximas, em substituição à danificada. Após a saída do "batc-estacas" da obra, dificilmente se viabilizará o seu retorno para cravar uma ou algumas poucas estacas complementares. Ainda depois, após a concretagem da estrutura, as soluções precisam ser alteradas, necessitando-sc então recorrer a soluções dc reforço de fundações (como o uso dc estacas "méga" de reação ou outras), de custo e complexidade muito maiores.

A norma brasileira, NBR 6122, apresenta a seguinte expressão, repetida para os casos de estacas escavadas e estacas cravadas: "sempre que houver dúvida sobre uma estaca, a fiscalização exigirá comprovaçã o do seu comportamento satisfatório. Se essa comprovação não for julgada suficiente, e, dependendo da natureza da dúvida, a estaca deve ser substituída ou seu comporta-
mento comprovado por prova de carga".

Evidentemente, este parágrafo dá margens a in-terpretações diferenciadas e muito polêmicas, porém, restringindo-se à sua essência, ele apresenta duas soluções diferentes, a primeira (da substituição) em geral somente aplicável durante a fase de execução das fundações e a segunda (da prova de carga) de custo elevado, principalmente se a prova de carga for executada de modo convencional , como preconiza a norma NBR 12131. Duas alternativas se colocam, sendo a primeira de aplicação restrita ao período em que a estaca sob suspeita ainda está livre, sem o bloco de coroamento executado, quando então é possível realizar um ensaio de carregamento dinâmico, segundo a nor-ma NBR 13208, já citado. A outra alternativa, de execução mais difícil, porém aplicável em certos casos, é a execução de um ensaio de carregamento com macaco atuando sobre a estaca e reagindo no próprio bloco, quando a carga neste, aplicada pelo pilar, já é suficientemente elevada.

Neste caso secciona-se a estaca junto ao bloco para permitir a inserção do macaco hidráulico e executa-se a prova de carga, com o cuidado de não rompê-la e permitir o seu reaproveitamento.

Caso a estaca não resista, terá que ser executado o reforço da fundação. Já com fundações em sapatas ou tubulões, a questão do recebimento, assim como a própria natureza das dúvidas sào diferentes, uma vez que se trata de elementos de concreto simples ou armado, de maior porte, executados por via convencional , com o concreto sendo moldado "in loco", preferencialmente sob a devida fiscalização técnica, recolhendo-se corpos-de-prova dos materiais para o seu controle e acompanhandose o adensamento e a cura do concreto. Nestes casos, tendo a fiscalização constatado a conformidade da execução às especificações de projeto, a liberação de cada elemento (sapata ou tubulão) farse-á mediante o recebimento dos relatórios de resultados dos ensaios de controle realizados.

Fundações Profundas por Estacas Cravadas

As principais variações nas estacas cravadas estão  associadas ao tipo de material da estaca e ao processo de fabricação do elemento, uma vez que os equi- pamentos de cravaçào podem ser adaptados para  cravar estacas de diversos tipos e materiais.

A qualidade de fundações por estacas cravadas  depende tanto da qualidade do elemento fornecido quanto do processo de cravaçào, podendo tan- to um quanto o outro comprometerem totalmente o desempenho da fundação em caso de defeito, falha ou inadequação.

Existe, no meio técnico, uma confiança bastante elevada em fundações por estacas cravadas que,

em grande parte, tem suas justificativas. Na medi- da cm que estas estacas sào cravadas até apresen- tarem néga, pode-se considerar a própria cravaçào como um pré-teste de carregamento.

Evidentemente, para que uma cravaçào de estaca possa ser considerada como um pré-teste, é  essencial que a energia aplicada à estaca seja realmente aquela pretendida, ou seja, que o equipamento ("bate estacas") esteja em boas condições,  em especial que o martelo tenha peso e altura de queda corretos e que nào ocorram perdas significativas em atrito e no coxim e capacete. Assim,  numa cravaçào de estacas é importante o controle  destas variáveis, inclusive durante o processo, uma  vez que há elementos que se deterioram (coxins,  capacete) e pelo menos um parâmetro é variável, sol) controle do operador (altura da queda), nos  "bate-estacas" de gravidade. Nos equipamentos de  cravaçào a diesel e a vapor, a energia de cravação  também deve ser ajustada conforme as especificações  do projeto e/ou do fabricante das estacas e ser  mantida constante, de modo que o controle da  cravaçào venha a ser confiável.

Cabe ressaltar que, apesar de a cravaçào bem  executada constituir um pré-teste das estacas cra- vadas, e das possibilidades adicionais oferecidas  pela tecnologia de monitoração dinâmica da cravação e da execução, com o próprio bate-estacas,  de provas de caigas dinâmicas adiante, o comportamento  final das estacas, sob os carregamentos estáticos das estruturas pode diferir, c até significativamente, do comportamento sob cargas dinâmicas, especialmente ao final da cravação, devido justamente aos efeitos desta cravaçào sobre os solos adjacentes: amolgamento de argilas sensíveis, geração de pressões neutras em solos saturados, densificação de areias fofas, quebras de ligações  em solos cimentados etc. Conforme já descrito em  outros capítulos alguns destes efeitos são reversíveis, outros nào e, evidentemente, a resposta às solicitações dinâmicas será sempre algo diferenciada daquela obtida para cargas estáticas.

A questão da dependência do desempenho de  uma estacaria, composta por estacas cravadas, da qualidade dos elementos (estacas) fornecidos já foi citada e é evidente, ressaltando aí os aspectos  relativos ao material (concreto, aço, madeira) e  processos dc fabricação (pré-moldadas de concreto), dc montagem (de perfis de aço soldados)  ou de aparelhamento (de madeira).

No item referente aos materiais já foram discutidos, resumidamente, aspectos do controle de recebimento de elementos de cstacas para posterior cravaçào. Deve-se ressaltar que este controle de recebimento deve sempre ser realizado, independentemente do porte da obra e da qualificação do  fornecedor, pois além de simples e rápido, permite de imediato rejeitar peças defeituosas cujos defeitos ou danos estejam passíveis de constatação  por inspeção. Em casos especiais justificam-se  controles adicionais de recepção: para investigar  soldas em estacas metálicas; resistência do concreto e quantidade de armaduras em pré-moldadas etc. . A utilização de fornecedores pré-qualificados ou que apresentem produtos certificados,  evidentemente, poderá simplificar e baratear mui- to os controles de recepção nestes casos.

Quanto aos procedimentos de cravaçào das estacas, não existem normas ou regras para sua orientação, mas a experiência e o bom senso indicam uma série de medidas a adotar objetivando  garantir um bom resultado neste processo:

• verificar, com o devido cuidado, a locação de  cada estaca antes de iniciar a sua cravaçào;
• efetua r pré-fur o com trado, de pequen a  profundidade, para encaixe da ponta da estaca  antes de iniciar sua cravaçào para garantir o ajuste da posição;
• verificar a verticalidade da torre do bate-estaca e  da própria estaca ao iniciar a cravaçào (para  estacas inclinadas verificar a respectiva posição  inclinada);
• iniciar a cravaçào com energia reduzida, pois  elevada energia aplicada na estaca enquanto ela  não encontrar maior resistência pode danificá-la  (vide capítulo 20);
• utilizar apenas emendas por solda em estacas  metálicas e também em estacas pré-moldadas de  concreto (as quais já devem vir preparadas dc  fábrica com os anéis de aço incorporados nas  extremidades a serem emendadas);
• ao serem encontradas obstruções em posições muito anteriores àquelas previstas para néga,  procurar superá-las mesmo que o avanço da  estaca seja muito lento, porém sem aumento excessivo da energia aplicada, sob pena de danificar (quebrar) a estaca;
• utilizar sempre capacetes e coxins dc cravaçào cm lx>as condições;
• ocorrendo desvio da estaca interromper a  cravaçào; nunca tentar cravá-la com golpes nào  integralment e axiai s ou fletindo-a, pois a  tendência será a de quebrar a estaca;
• em estacas metálicas ficar atento para eventual  desvio da ponta caso o comprimento cravado  ultrapassar o previsto;
• em todas as cravaçòes de estacas anotar a "néga" nos últimos golpes, com objetivo de controle e  uniformização da estacaria.

Além destes preceitos gerais, nas cravaçòes de  estacas é recomendado utilizar-se as técnicas mo- dernas de controle e monitoramento descritas no  capítulo 20. Destas, o controle do "repique elástico" pode ser realizado com facilidade c cm todas  as estacas, sendo de todo recomendado que as- sim se proceda.

Possivelmente, em versões futuras da norma NBR 6122 (ou cm normas específicas) este controle até venha a ser considerado obrigatório. A monitoração dinâmica da cravaçào com equipamentos como o PDA (Pile Driving  Analyser) já exige equipamentos mais sofistica- dos, razão pela qual é indicada para obras de maior responsabilidade e onde deve ser utilizada em uma amostragem estatisticamente repre- sentativa do universo de estacas. Especial interesse apresenta, neste caso, o ensaio de carregamento dinâmico, já citado anteriormente e descrito no capítulo 20, que foi normalizado pela

ABNT segundo a norma NBR 13208/94. A aplicação deste ensaio em pelo menos 3% das estacas  cravadas numa obra (respeitando o número mí-nimo de 3 estacas) permite, segundo a norma NBR 6122, que o projetista trabalhe com resistências características de projeto das estacas de  até 35 MPa ao invés do valor de apenas 6 MPa  definido para estacas que nào serão ensaiadas  durante ou após a cravaçào.

Fundações Profundas por Estacas Moldadas "In Loco

Nas estacas moldadas "in loco" os processos executivos variam significativamente de tipo para tipo, porém muitos preceitos sào, mesmo assim, gencralizáveis. Estas estacas são produzidas pela concretagem (ou preenchimento por argamassa ou calda de cimento) dc espaços aproximadamente cilíndricos, às vezes com a ponta alargada, produzidos no terreno através de perfuração (na maioria dos casos: "brocas", "Strauss", "raiz", "escavadas", "barretes" etc.) ou por expulsão do solo através de apiloamento (estacas "apiloadas") ou cravaçào dc tubo com ponta fechada (estacas "Franki"). Assim, existe a etapa de escavação (ou criaçào do furo por outros métodos) e a etapa de concretagem, à semelhança dos casos anteriores.

Cada tipo de estaca moldada "in loco" apresenta um processo dc abertura do furo, çue é uma das suascaracterísticas básicas, assim como existem também variações no proccsso de concretagem, o que torna os procedimentos de controlc- da qualidade Ixistante diversificados.

Em alguns tipos destas estacas existem riscos de fechamento do furo quando aberto, por desbarrancamento do solo (como por exemplo no caso das "brocas" ou das estacas escavadas sem revestimento), ou de estrangulamento do fuste por ocasião da concretagem e retirada do tubo de re-vestimento (como por exemplo nas estacas "Strauss" c, em certos casos, nas estacas "Franki").

Estes casos estão associados à presença de solos pouco coesivos ou fissurados no primeiro caso ou de solos argilosos moles no segundo, situações cm que os tipos de estacas citados são contra-indicados.

Também a presença do nível d'água, especialmente quando ocorrem solos mais permeáveis, representa uma limitação ao uso de determinados tipos de estacas moldadas "in loco' , tornando algumas inexeqtiíveis ("brocas" por exemplo) e outras muito susceptíveis a danos (como no caso de estacas "Strauss"). A ocorrência destas várias situações indesejáveis precisa sempre ser verificada na obra, para a devida prevenção. :

• "brocas"-. cuidados com desbarrancamentos durante a escavação e durante a concretagem; verificações : diâmetro, profundidade e verticalidade; evitar: solos nào coesivos, solos moles, escavação abaixo do N.A.
• "Strauss": cuidados com presença de água ou lama no fundo do furo; com a manutenção de "bucha" dc concreto no tubo quando do seu levantamento; verificações : profundidade,  verticalidade, limpeza do fundo; evitar: areias e  cascaIhos abaixo do N.A., solos moles.
• "Franki": cuidados com execução cm solos  argilosos moles abaixo do N.A. para evitar  "estrangulamentos" ou desvios do fuste e em  argilas rijas e duras para evitar levantamento das  estacas; verificações: profundidade, verticalidade.
• "Escavadascom Lama "(inclusive "barretes"): cuidados com desbarrancamentos das paredes durante a  escavação e a colocação da armadura; com a  limpeza do fundo da escavação; verificações:
profundidade, dimensões, limpeza do fundo; evitar: camadas espessas de cascalhos, solos muito moles.
• Estacas "Raiz" c "Microestacos"-, cuidados com a injeção de água durante a perfuração para evitar  lavagem e carreamento do solo e com as pressões  de injeção nas estacas injetadas; verificações:  profundidade, pressào dc injeçào.

Outras estacas moldadas "in loco" de uso mais  restrito ou regional, como as de "hélice contínua", tipo "Atlas" e as "apiloadas", entre outras, apre- sentam similaridades com os tipos descritos acima e, devido ao seu uso mais restrito, os seus  controles sào estabelecidos de maneira mais es- pecífica, caso a caso.

É importante ressaltar que, no caso das estacas  moldadas "in loco" que sào executadas com uso  de equipamentos, a qualidade do processo dc produção está também associada significativamente à  qualidade e ao bom desempenho destes equipamentos. Assim, em programas dc qualificação de  empresas executoras de fundações, por exemplo,  é essencial que se verifique a qualidade dos equipamentos que a mesma utiliza, assim como, periodicamente, o seu estado e as condições de manutenção dos mesmos. Para estes equipamentos não  existem normas ou regulamentos, porém os preceitos básicos de engenharia, o "bom senso" e a  experiência dos especialistas permitem realizar avaliações dos equipamentos e, principalmente, da  qualidade dos produtos executado s e da  repetibilidade de resultados.

Fundações Profundas por Tubulões

Também neste caso tem-se as mesmas duas etapas: escavação e concretagem. No caso de tubulòes a céu abert o sem revestiment o (tubulòe s "pocinho") a concretagem é feita diretamente contra o solo, sem a presença de formas. Nestas condições é necessário um especial cuidado no lançamento e no adensamento do concreto para evitar a ocorrência dc desbarrancamentos das paredes da escavação, sob risco de ocorrer contaminação do concreto fresco pelo solo dcsbarrancado.

No restante os controles de obra são essencialmente os mesmos já descritos no item anterior, a menos da questão das armaduras (geralmente estes tubulões não sào armados ou o são apenas na porçào superior do fuste) c da inspeção da escavação, para liberação, antes da concretagem. Esta liberação é praxe usual cm todas as obras de tubulões, nas quais cada elemento é inspecionado pelo engenheiro geotécnico (ou por técnico especializado) após o término da escavação, para ser liberado para que seja concretado. Nesta inspeção, além de serem verificadas as dimensões e a verticalidade do tubulão, verifica-se também as
características do solo (ou da rocha) na base, de modo a confirmar as condições previstas em projeto c corrigir eventuais anomalias. Esta inspeção tem auxiliado significativamente no bom desempenho das obras de fundação por tubulões, sen-do em parte responsável pela elevada confiança que o meio técnico brasileiro deposita neste tipo de fundação.

Nos tubulões revestidos com camisas incorporadas (de concret o armado ou dc aço ) a concretagem é facilitada pois nào há riscos dc desbarrancamentos do solo, no entanto o atrito solo-fustc é prejudicado, o que tem que ser considerado devidamente no projeto, conforme dis-cutido no capítulo 9 deste livro. Nos tubulões a ar-comprimido a concretagem também é executada sob pressurizaçào, o que torna a mesma re-
lativamente morosa, exigindo freqüentemente o uso dc concreto com aditivos retardadores de pega. Sempre que forem utilizados concretos com aditivos (retardadores, aceleradores, fluidificadorcs etc. ) os cuidados com o concreto e os controles do mesmo devem ser especialmente apurados, para se evitarem erros de dosagem ou aplicação ou, no caso de sua ocorrência, permitir a correção o mais rápido possível.

Certos cuidado s específico s relativos à concretagem devem também ser citados, como por exemplo a necessidade de um adequado adensamento com uso de vibradores de imersào, inclusive pelo fato de freqüentemente ocorrer alguma segregação do concreto por ocasião do lançamento. Em hipótese alguma deve-se permitir o lançamento do concreto em presença de lâmina d'água no fundo da escavação. Caso a água nào seja eliminávcl por bombeamento, a concretagem só poderá ser feita sob ar comprimido, com expulsão da água pela pressão de ar, ou através de concretagem submersa, com uso de tremonhas (tubos "tremie"), pois, cm caso contrário, ocorrerá fatalmente uma severa de-gradação do concreto com grandes possibilida-des de inutilização do tubulão.

Finalmente, considerando a questão da qualida-de de forma mais ampla, deve-se cuidar da questão do trabalho sob ar comprimido, obedecendo com rigor os períodos permitidos dc trabalho associados às pressões aplicadas e dispor dos equipamentos necessários para atendimento dos operários em casos dc acidentes ou falhas no sistema de pressurizaçào. 

Fundações Diretas por Sapatas, Blocos e Radiers

Nos casos dc fundações diretas, nas suas várias formas, a execução da fundação envolve duas etapas principais: a escavação e preparação das bases c a execução do elemento (formas, armação e concretagem).

Desde que o projeto tenha sido bem elaborado e apresentad o com o desejad o níve ! d c detalhamento, a execução deste tipo de fundação é bastante simples, sendo que a 2a etapa s c assemelha à execução dos demais elementos dc concreto armado da estrutura, com simplificações (facilidade de acess o — inexistem andaimes , cimbramentos, elementos elevados; facilidade de concretagem —, elementos largos e pouco profundos, baixa densidade de armaduras em geral etc.).

Assim, a qualidade do processo está associada essencialmente à fiel obediência ao projeto e à qualidade dos materiais empregados no que se refere às cotas dc assentamento, às dimensões das peças, à quantidade e posicionamento das armaduras. Todos estes quesitos são de controle bastante simples, os primeiros por inspeções visuais e medições comuns c o controle do concreto e da concretagem pelos procedimentos específicos já citados.

Alguns cuidados específicos são importantes para evitar danos durante a execução, como por exemplo evitar afofar ou encharcar o terreno de apoi o das sapatas , garanti r o adequad o apiloamento e/ou agulhamento com brita do solo na base de apoio sempre que se tratar dc solos arenosos fofos ou argilosos porosos , evitar desbarrancamentos laterais e contaminação do concreto com solo e garantir boas condições de cura do concreto.

A Qualidade da Execução das Fundações

a. Qualidade dos Materiais Empregados Como em outros campos da construção civil,  também na execução das fundações, dentre os  materiais aplicados, predomina o concreto de cimento Portland, utilizado com armaduras de aço (concreto armado) nas sapatas, em muitos tipos  de estacas e freqüentemente nos tubulões, ou utilizado sem armação (concreto simples) em algumas estacas e nos tubulões.

Outros materiais também são utilizados, porém cm muito menor escala: perfis dc aço em estacas metálicas, troncos de árvore aparados em estacas de madeira e alvenarias e cantarias em blocos e alicerces de pequenas edificações. Ocasionalmente  utilizam-se ainda materiais alternativos cm fundações para casos pouco rotineiros: estacas de brita ou de solo-cimento, solos reforçados para apoio
de sapatas etc.

Nào se pode jamais esquecer que, na verdade, o principal material "utilizado" nas fundações é  o próprio solo (ou rocha) constituinte do maciço, o qual deve, evidentemente, ser adequadamente investigado, conforme já citado no item  b) precedente. A qualidade dos materiais empregados na confecção dos elementos de fundação é, evidentemente, muito importante para a qualidade c o próprio desempenho da fundação e de toda a obra. Desta forma, deve-se, sempre que possível, dar preferencia a materiais produzidos com rigoroso controle de qualidade e fornecidos por fornecedore pré-qualificados. Isto passa a ser uma exigência básica em obras de grande porte, obras-de-arte viárias etc.), porém é quase inviável nas milhares de obras  de pequeno ou médio porte executadas individualmente e espalhadas pelas cidades.

Assim, é necessário fazer uma distinção clara entre as diversas categorias de empreendimentos, de empresas envolvidas c dc tipos dc obras consideradas.

Resumidamente pode-se considerar três categorias básicas, para as quais o enfoque da qualidade dos materiais fornecidos deve sei difciciiciado:

1º categoria: grandes empreendimentos ou obras com continuidade ou seqüência sistemática.
Nesta categoria deve-se procurar organizar o forneciment o dc materiai s atravé s da pré-qualificação dc fornecedores, conforme descrito nos itens 19.1.3 e 19.2.2, dando preferência a produtos certificados ou homologados.

2º categoria: empreendimentos de médio porte e obras de responsabilidade, executadas iso-
ladamente.

Nesta categoria a pré-qualificação geralmente não sc aplica em função da puntualidade dos fornecimentos, porém o controle precisa ser muito rigoroso devido à elevada responsabilidade das obras. Pode-se utilizar produtos certificados ou realizar contratos dc fornecimento, estabelecendo as especificações exigidas dos materiais (por exemplo, fck e slump do concreto), as condições de amostragem, aceitação e rejeição do controle de rcccbimcnto, bem como as responsabilidades técnicas e financeiras das partes nc caso de eventuais não conformidades.

3º categoria: empreendimentos dc pequeno porte e obras simples, dc menor responsabilidade.
Nesta categoria a prática corrente é a utilização dos fornecedores comuns ("depósitos" de materiais de construção, por cx. ) c o custo de um controle de qualidade especialmente contratado é incompatível com a obra. Nestes casos devese procurar dar preferência a produtos certificados e, na inexistência destes, a marcas consagradas, recorrendo à supervisão da obra por pessoal ex-periente e competente, no sentido de evitar a utilização de materiais de qualidade duvidosa ou até inconvenientes.

Quanto aos controles dc qualidade a serem utilizados para qualificar os materiais recebidos numa obra e que serão utilizados na execução de fundações, nào existem especificidades tais que diferenciem estes controles daqueles utilizados para os mesmos materiais, quando utilizados cm outras partes da obra, como por exemplo na estrutura.

Assim, para o controle de qualidade do concreto utilizado nas fundações prevalecem os mesmos padrões e a mesma metodologia utilizada para o concreto da superestrutura, e assim também para os demais insumos.

Neste contexto, recomenda-se portanto, para o leitor interessado cm se aprofundar no controle do concreto utilizado em fundações, que recorra às bibliografias específicas que existem tratando deste assunto, das quais sào citadas apenas a título dc exemplo: Petrucci (1970) , Hclene (1981) , Neville (1982) , Andriolo c Sgarbosa (1993) etc. Cabe, ainda, estabelecer algumas separações essenciais, no caso dos elementos dc fundações em concreto. Assim, os controles serão totalmente diferentes para o caso de fornecimento dc materiais (cimento, areia, pedia) paia piodução de pequenas obras com fundações em sapatas ou estacas moldadas "in-loco", ou no caso do fornecimento de concreto dc usina para aplicação na obra — caso corrente nas obras dc maior e até dc médio porte. Da mesma forma diferenciam-se de todas estas(moklagcm dos elementos no local) as obras em que sào utilizados elementos pré-moldados (estacas ou segmentos de estacas) a serem cravados. Para estas últimas aplicamse os controles típicos relativos ao fornecimento de peças pré-moldadas que, no caso das estacas, permitem ainda o controle de cravaçào.

No caso dos elementos dc aço utilizados nas obras, para os vcrgalhòcs c fios utilizados nas ar- maduras, cabem os controles usuais aplicados para  este tipo de material cm estruturas de concrcto armado e descritos nas bibliografias já referidas. Para estacas metálicas, utilizando perfis laminados ou soldados, os controles na obra geralmente se restringem aos aspectos dimensionais das peças, à qualidade das soldas c à corrosão dos perfis, não se atendo às propriedades fisico-químicas e mecânicas do aço, uma vez que estas sào admitidas como devidamente controladas nas siderúrgicas.

Para estacas de madeira não existem controles padronizados estabelecidos, inclusive pelo fato de se tratar atualmente quase que exclusivamente de estacas para obras provisórias. Cabe ressaltar que, na regiào amazônica, devido à ainda abundante presença de madeira de boa qualidade, o uso dc estacas dc madeira para obras definitivas é até recomendado, especialmente dc espécies que apresentam elevada resistência ao apodrecimento (como a massaranduba, com densidade específica maior do que 1,0). Os controles usuais no recebimento de estacas dc madeira s c restringem à confirmação da espécie de madeira contratada
(condição essencial , devido especialmente à questão da durabilidade), exigência de uso exclusivo do cerne e rejeição do alburno c às verificações dimensionais, inclusive quanto à rctilincidade.

Os demais materiais utilizados cm fundações têm caráter específico, voltado a tipos bem característicos, como por exemplo a bentonita, para produzir as lamas bentoníticas utilizadas na escavação de cstacasescavadas e "barretes". Neste caso a bentonita é elemento essencial ao processo, nào sendo, na verdade, incorporada ao produto, razão pela qual o seu controle é de interesse direto  do executor das fundações, muito mais do que  dos demais envolvidos com a obra.

Outros materiais utilizados, como cimento para a produção dc solo-cimcnto, ou pedra britada para a confecção dc estacas dc brita, apesar dc, nestes casos, se destinarem a fins específicos, sào materi-ais dc uso corrente cm concrcto e os controles de qualidade para o seu recebimento são essencialmente os mesmos num e noutro caso.

b. Qualidad e do s Processos de Produção Os processos dc produção de fundações sào bastante variados, cm funçào dos diferentes tipos de fundações utilizados. Evidentemente, os controles destes processos também variam, adequando-se a cada tipo c às condições de produção muito diversas quando s c compara desde a execução de "brocas" por operários praticamente sem qualificação até a produção dc certos tipos de estacas com equipamentos dc grande porte por empresas ultra-espccializadas.

No mesmo contexto, pode-se tratar, por exemplo, da questão da certificação da qualidade em fundações — algo plenamente viável de ser atingido por algumas empresas especializadas que exe- cutam fundações cm estacas pré-moldadas ou de aço cravadas e cm alguns casos, fundações em certos tipos de estacas moldadas ' in loco", porém totalmente inatingível para um grande número dc pequenos executores de fundações por tubulòes, estacas "Strauss", cstacas "apiloadas" c mesmo para muitas empresas que trabalham com estacas pré-moldadas, tipo "Franki", tipo "raiz" e outras.

Assim, a questão da qualidade dos processos será tratada por categorias dc tipos dc fundações em que se possa estabelecer semelhanças entre os seus processos dc produção.

• Fundações Diretas por Sapatas, Blocos e Radiers
• Fundações Profundas por Tubulões
• Fundações Profundas por Estacas Moldadas "In Loco"
• Fundações Profundas por Estacas Cravadas

A Qualidade do Projeto de Fundaçõe

a. Seqüência do Projeto

A qualidade de um projeto de fundações depende,  antes de mais nada, de uma boa investigação do  terreno em que a obra deverá ser construída, e de  uma correta interpretação dos resultados dc tal investigação. 

De posse de tais informações cabe ao especialista analisar as alternativas dc soluções possíveis  de serem adotadas e, com base nesta análise que  considerará tanto os aspectos técnicos quanto os  econômicos , assim como prazos de obra e  condicionantes operacionais, proceder à escolha da solução mais apropriada.

Entra-se então na fase de elaboração do projeto propriamente dita, na qual serão feitos os cálculos para dimensionamento dos elementos e as verificações de comportamentos: essencialmente envolvendo a segurança contra ruptura e a expectativa dc recalques c sua compatibilidade com deslocamentos c deformações admissíveis na interação  entre superestrutura e fundações. Esta lase é concluída com a apresentação do projeto, envolvendo  desenhos, memorial, especificações e quantitativos,  de modo que possa então ser iniciada a etapa se- guinte, dc execução das fundações.

Na Fig. 19.1, a seguir, apresentase de forma resumida o fluxograma das atividades que envolvem a elaboração do projeto e as que o antece- dem e sucedem na seqüência de produção da obra.

Figura 19.1- Projeto e execução dc fundações:
fluxograma de atividades

b. Investigações Geotécnicas

No item 19-2.1 b, discutiu-se a importância das investigações geotécnicas para a qualidade de um projeto de fundações e as especifícidades que  existem na relação entre estas duas etapas, dificilmente encontradas em outro campo da construção civil — razão para que fosse feito um paralelo com o camp o da medicina, em que tais especifícidades também sào fortes — e mais conhecidas do grande público!


Nào se trata aqui de repetir esta discussão, mas apenas de ressaltar sua importância para a qualidade do projeto de fundações e de indicar condiçõe s mínimas a serem supridas para tornar  exeqüível esta etapa.

As investigações geotécnicas para o projeto de  fundações cumprem dois papéis principais: um 1", referente à caracterização dos terrenos, com a tipificação dc solos c rochas aí ©correntes c definição precisa dc camadas, horizontes c do nível d'água; e um 2- relativo à determinação dos parâmetros geotécnicos de interesse para a elaboração do projeto ou para os cálculos dc verificação das fundações.

Na primeira das categorias citadas, ou seja, no tocante â caracterização do terreno com o objeti-vo de subsidiar a escolha da fundação e a elaboração do seu projeto, pode-se considerar obriga-tórios e insubstituíveis, no mínimo, os seguintes trabalhos dc investigação:

• visita ao local para conhecimento "in loco" do terreno, da vizinhança e de condicior.antes geológicas e geográficas (topográficas inclusive) do local;
• execução de sondagens de simples reconhecimento (sondagens à percussão ou sondagens tipo "SPT"), segundo a programação preconizada na norma NBR 8036 e executadas dc acordo com a norma NBR 6484, da ABNT.
• na impossibilidade da execução das sondagens de simples reconhecimento acima citadas (pela presença de matacòes, entulhos ou rocha) , execução de sondagens rotativas ou sondagens mistas rotativas/percussão, com orientação dc profissional da área de Geologia de Engenharia nos casos de presença dc rocha ou obstruções pétreas naturais.

Evidentemente a execução dos trabalhos acima, especialmente das sondagens, deve seguir com rigor as normas estabelecidas, utilizando-se equipamentos padronizados e aferidos, equipes trei-nadas c empresas capacitadas c idôneas. Isto precisa ser ressaltado pela significativa importância que têm estes trabalhos para a qualidade do projeto dc fundações e pelo fato dc que ainda se registram, no nosso meio, casos dc investigações geotécnicas malconduzidas, uso de equipamentos cm desacordo com os padrões cstabclcc dos e aplicações de procedimentos incorretos nu execução de tais trabalhos. Os prejuízos decorrentes de tais não-conformidades podem ser inestimáveis, muitas e muitas vezes maiores do que todo o custo da campanha dc investigações!

Na segunda categoria citada, que envolve os trabalhos laboratoriais ou de campo que objetivam a obtenção dc parâmetros para a elaboração do projeto das fundações, as alternativas dc tipos dc ensaios disponíveis são muitas. No entanto, apesar desta multiplicidade de alternativas disponíveis, a prática corrente é bastante restrita, pois na grande maioria dos casos os projetos são elaljorados dispondo-se, além dos dados já citados (pertencentes â categoria anterior), apenas do índice NSPT, ou seja, cio número de golpes do ensaio Standard Penetration Test, execu-tado "in situ", dc metro em metro, nas sondagens de simples reconhecimento.

Podese considerar que a disponibilizaçâo desta informação seja o mínimo aceitável, cm casos correntes deobras usuais que nào envolvam nenhuma complexidade especial seja do ponto de vista das exigências da estrutura, seja no tocante às características do solo ou dos outros materiais pre-sentes no terreno.

Mesmo para o ensaio SPT todo o rigor deve ser observado na sua execução e, quando assim indicado, na fiscalização desta. Neste campo, vêse como extremamente promissora a melhoria da qualidade dos serviços através da introdução de sistemas da qualidade pelas empresas executoras c, quando devidamente qualificadas, com a concessão de "Aprovações Técnicas" por entidades independentes, conforme apresentado no item 19.1.3.

Para obras de maior responsabilidade, assim como naquelas cm que a estrutura ou o tipo dc terreno ensejam dúvidas maiores quanto ao com-portamento das fundações é de todo recomendável que também no Brasil, assim como já é feito em muitos países europeus, asiáticos e na América do Norte, se lance mão do uso de outras técnicas de investigação, seja "in situ" como os ensaios pressiométricos, o CPT, CPTU, DMT. A ainda reduzida aplicação de todas essas técnicas na En-genharia de Fundações é um freio ao seu maior desenvolvimento no país, situação esta que de-verá sc alterar significativamente nos próximos anos, permitindo ao projetista de fundações atuar com uma gama muito mais ampla e confiável de dados e informações, o que certamente representará um salto de qualidade nos projetos neste campo.

c. Estudo de Alternativas e Escolha do Tipo de Fundação


No contexto da qualidade de um projeto dc fun- dações, cabe agora apenas ressaltar alguns pontos essenciais, sendo o primeiro e mais evidente o fato de que todo o desempenho c a economi cidade de qualquer fundação dependem, fundamentalmente, de ter sido bem escolhido o tipo dc fundação, em cada caso!

No processo de escolha do tipo de fundação se faz sentir de forma mais significativa o poder de julgamento do engenheiro geotécnico, baseado cm seu conhecimento teórico e cm experiência acumulada, sendo que o resultado deste proces-so terá repercussões em todo o restante da obra c da própria vida útil da estrutura que será construída.

Para que este processo possa ser conduzido de forma adequada, minimizando erros e incertezas, deverão ser atendidos alguns requisitos mínimos,  que serão a seguir listados:

1° - Na fase dc anteprojeto (fase preliminar):
Nesta ocasião o engenheiro geotécnico fará uma  escolha preliminar, ainda sem maiores detalhes,  do(s) tipo(s) mais adequado(s) de fundação para  a obra em questão, inclusive objetivando analisar  se há ou não necessidade dc ampliar as investigações geotécnicas com a realização de mais sondagens ou ensaios geotécnicos mais específicos.

A escolha preliminar definirá essencialmente o  tipo básico mais apropriado (sapatas diretas x estacas x tubulõcs), definindo algumas alternativas  viáveis a serem detalhadas na fase seguinte, em  funçào do aprofundamento dos estudos geotécnicos c dc uma orçamcntaçào comparativa.

Para que possa ser bem conduzida esta escolha  preliminar, deve o engenheiro geotécnico ter à sua  disposição, no mínimo, as seguintes informações:

• projeto arquitetônico básico, incluindo plantas, e de preferência também cortes c vistas;
• projeto estmtural básico, contendo no mínimo  informações sobre a concepção estrutural e,  necessariamente, uma planta dc pilares ao nível  da fundação, com as cargas de projeto em cada  pilar;
• relatórios de sondagens, contendo no mínimo  os perfis individuais das sondagens, executadas  de acordo com a norma NBR 6484, e uma planta  de locação destas sondagens.

Considerando a importância que representam  para a viabilização e o bom desempenho de uma  fundação as condições locais do terreno, da ocu- pação c tipo dc constinções existentes nos terre- nos vizinhos c das condições de acesso, é sempre  recomendado "que o engenheiro geotécnico res- ponsável pelo projeto das fundações faça, pesso- almente, uma vistoria ao local, nesta fase dos tra- balhos.

Na seqüência, uma vez realizada a escolha preliminar, poderão ser encomendadas novas investigações geotécnicas envolvendo mais sondagens  ou sondagens com maiores profundidades, son- dagens rotativas, ou ainda ensaios "in situ" ou  amostragens para ensaios laboratoriais.

Também neste momento será importante notificar o projetista da estrutura quanto à escolha preliminar realizada e as suas implicações, de modo  que possam ser avaliadas eventuais necessidades de ajustes ou alterações no projete estrutural em funçào de peculiaridades executivas ou de comportamento do tipo dc fundação adotado. Em certos casos (raros) há até a necessidade dc ser retomado o processo de escolha da fundação, de modo a sc escolher outro tipo, mais compatível com as características e/ou exigências da superestrutura.

2º Na fase de projeto executivo (escolha definitiva):
Para a elaboração do projeto executivo proccdese à escolha definitiva do tipo de fundação, com um nível de detalhes tal que possam ser dimensionados os elementos para o projeto executivo.

Quando houve escolha preliminar, como se acabou de descrever, a escolha definitiva geralmente não passa de uma ratificação daquela e um detalhamento para as finalidades do projeto executivo. Evidentemente, caso novos estudos, com investigações mais apuradas assim o indiquem, nesta fase a escolha poderá recair sobre tipo(s) difercnte(s) daquele da escolha preliminar. O mesmo pode ocorrer em função de incompatibili-dades com a estnitura, conforme também já foi citado.

Nesta fase, o que diferencia o processo do da fase anterior é o nível de detalhe, seja da solução apresentada, seja das informações requeridas:

• projeto arquitetônico completo, incluindo plantas, cones c vistas com dimensões c cotas definitivas;
• projet o estrutura l executivo , contend o concepção da estrutura, plantas dc pilares ao nível da fundaçã o e de pavimento s (ou posições) relevantes, cargas nos pilares ao nível da fundação, formas e armaçõe s dc vigas baldrames ou de rigidez (caso já tenha sido feito um pré-dimensionament o das fundaçõe s baseado na escolha preliminar) e recalques aceitáveis pelos elementos estruturais;
• relatório complet o das investigaçõe s geo-técnicas, incluindo perfis individuais de todas as sondagens executadas, planta de locação das sondagens, preferencialmente seções do subsolo elaboradas a partir dc perfis individuais;
• relatório s dc investigaçõe s geotécnica s complementares , s e houver , contendo os resultados dc eventuais ensaios "in situ" ou cm laboratório.

Evidentemente, caso não tenha sido feita uma inspeção "in loco' ' na fase anterior (ou no caso de não ter existido fase de escolha preliminar), a vistoria pessoal por parte do engenheiro geotécnico será imprescindível nesta fase.

d. Elaboração do Projeto das Fundações - Dimensionamentos

Uma vez escolhido o tipo dc fundação, dispondose dos dados dos projetos de arquitetura e da estrutura, e de posse das informações geotécnicas  obtidas através das investigações do subsolo, o projetista irá elaborar o projeto das fundações, sob  a égide do binômio "segurança contra ruptura" e "recalque s estimado s limitados aos valores admissíveis".

A elaboração do projeto deverá enquadrar-se nos preceitos estabelecidos pela norma da ABNT NBR 6122 - "Projeto e Execução de Fundações". Para a elaboração do projeto recorrese a várias teorias e métodos teóricos, semi-empíricos e empíricos, envolvendo os diversos assuntos pertinentes como  a capacidade de carga das fundações, os recalques  das fundações, os efeitos de gnipos entre elementos de fundações etc.

Visando garantir a qualidade do projeto, cabe  ao projetista estabelecer procedimentos bem definidos e devidamente embasados, documentando  os seus trabalhos em memoriais circunstanciados  e mantendo a rastreabilidade de todos os passos  executados.

Todos os cálculos, sejam dc dimcnsionairento sejam dc verificação, deverão seguir procedimentos embasados em teorias comprovada s ou  metodologias semi-empíricas ou até empíricas também comprovadas, inclusive na região da obra em  questão c nos tipos dc solos e com os tipos de  fundações envolvidos. Caso o projeto envolva so- los desconhecidos ou tipos de fundações inovadoras, será necessária a comprovação experimental  prévia, antes de se aplicarem teorias ou métodos  ainda nào comprovados nestas condições. Esta  comprovação experimental deve, preferencialmente, incluir provas de carga cm elementos dc funda- ção protótipos, no próprio local da obra.

Nos memoriais dc cálculo devem sempre ser citadas as teorias c os métodos utilizados, inclu- sive rcferenciando-se a sua bibliografia quando  não se tratar de teorias ou métodos universalmente aceitos.

A apresentação do projeto dc fundações deve  conter, no mínimo, os seguintes elementos :

• planta dc locação dos elementos dc fundação,  associada à planta dc pilares, indicando-se as cotas  de arrasamento c de base previstas dos elementos,  suas dimensões nominais e as cargas de trabalho;
• desenho s dc apoi o à execuçã o contendo seções, cortcs, detalhes dos elementos ou dc suas partes c , eventualmente, fases da seqüência executiva;
• desenhos dc armações dos elementos dc fundação  e, quando couber, das formas dos mesmos  (observe-se que, em muitos casos, estes desenhos  assim como os cálculos correspondentes ficam a  cargo do projetista da estrutura);
• memorial circunstanciado do projeto ou memorial  resumido (neste caso o projetista das fundações  deve manter a memória de cálculos cm seus  arquivos, à disposição do cliente e de eventuais  outros demandantes);
• especificações executivas das fundações (em  certos casos estas especificações podem s e  restringir à determinação dc procedimentos preestabelecidos , de conheciment o público ,  disponíveis na literatura técnica, inclusive em  manuais de empresas consagradas).

A Qualidade das Fundações sob o Ponto de Vista Técnico

A qualidade das fundações do ponto de vista técnico pode ser encarada sob três aspectos básicos:

• qualidade do projeto: envolve desde a correta  escolha do tipo de fundação, qualidade dos dados,  do conteúdo do projeto, entre outros fatores;
• qualidade da execução da fundação: abrange a  qualidade dos materiais empregadas, dos processos  de produção das fundações e controles da execução;
• qualidade da fundação acabada: liberação e  entrega das fundações e comprovação da  qualidade das fundações acabadas.

Tais aspectos serão detalhados a seguir.