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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA - CRP

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ECV 346 – FUNDAÇÕES E OBRAS DE TERRA

PATOLOGIA E RECUPERAÇÃO DE FUNDAÇÕES SUPERFÍCIAIS E

PROFUNDAS

Marcos Fabrício Taminato 1742

RIO PARANAÍBA

15 de JUNHO de 2015

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Sumário1.INTRODUÇÃO............................................................................................................................................3

2.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...........................................................................................................................4

2.1 DEFINIÇÃO DE PATOLOGIA.................................................................................................................4

2.2 FUNDAÇÕES RASAS.............................................................................................................................4

2.2.1 CAUSAS DE PROBLEMAS..............................................................................................................5

2.2.1.2 FUNDAÇÕES SOBRE TERRENOS MUITO COMPRESSÍVEIS......................................................6

2.2.1.3 INFILTRAÇÃO SOBRE FUNDAÇÕES........................................................................................7

2.2.1.3 EDIFICAÇÕES ENCOSTADAS OU DE ÉPOCAS DIFERENTES.....................................................8

2.3 FUNDAÇÕES PROFUNDAS...................................................................................................................8

2.3.1 AUSÊNCIA DE RECONHECIMENTO DOS SOLOS............................................................................9

2.3.2 MÁ INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS.......................................................10

2.3.3 ERROS NA EXECUÇÃO................................................................................................................10

3. BIBLIOGRAFIA.........................................................................................................................................11

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1.INTRODUÇÃO

Com o grande aumento na demanda de empreendimentos, residenciais e

comerciais, gerou se no mundo uma valorização dos trabalhos de engenharia, incluindo

insumos, profissionais da área e serviços.

Entretanto mesmo com o aumento na demanda, os critérios técnicos

indispensáveis para a obra não acompanharam o crescimento, sendo assim alguns erros

são cometidos, impactando na qualidade da construção.

Este trabalho visa apresentar as ações recorrentes nas obras de fundações,

causadoras de manifestações patologicas que podem evidenciar danos severos a

estrutura da construção. Além disso será descrito medidas preventivas e medidas de

recuperação para fundações rasas e fundações profundas.

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2.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 DEFINIÇÃO DE PATOLOGIA

A definição mais conhecida de patologia se refere aos estudos médicos que

descrevem certa anomalia ou doença. Na engenharia o termo é semelhante, onde fica a

cargo do perito engenheiro civil realizar diversos estudos que irão caracterizar um desvio

da normalidade, bem como definir suas causas, consequências e possíveis soluções

cabíveis.

Comumente a palavra patologia é empregado de maneira, equivocada, a

caracterizar as manifestações patológicas, que são, em definição, a expressão visual de

uma anomalia que está ocorrendo, como por exemplo as fissuras, trincas, rachadoras,

fendas e brechas. Já patologia é uma ciência formada por um conjunto de teorias que

servem para descrever as manifestações patológicas.

2.2 FUNDAÇÕES RASAS

O conjunto de fundações rasas, são os elementos de fundação onde a carga, vindo

da superestrutura, é transmitida ao solo pelas pressões distribuídas sob a base do

elemento. Além disso as fundações rasas são caracterizadas pela relação profundidade

de assentamento pela menor dimensão da fundação que deve ser inferior a duas vezes.

Estão inclusas nesse conjunto de elementos, as sapatas (isolada, associada e corrida),

blocos, radier, e vigas de fundação.

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2.2.1 CAUSAS DE PROBLEMAS

Quando são identificadas manifestações patológicas inicia se um processo de

investigação, onde serão descritos os processos construtivos que podem ter sido os

causadores dessas anormalidades.

Tais anormalidades são originados, em geral, na caracterização do comportamento

do solo, no processo de análise do projeto de fundações, na execução das fundações, na

degradação dos materiais constituintes ou em eventos pós finalização da obra de

fundação. Nos tópicos abaixo, serão descritos algumas das causas de sinistro mais

recorrentes quando se trata de fundações.

2.2.1.1 FUNDAÇÕES SOBRE ATERROS

Grande parte dos causadores de sinistros tem relação com o assentamento de um

aterro, somado a ações negligentes por parte do corpo executivo e de planejamento da

obra. A falta de investigação geológica, ou a deficiência de uma determinada

investigação, ou, ainda, a interpretação equivocada dos dados, trazem como

consequência manifestações patológicas e, em alguns casos, danos irreversíveis a super

estrutura de uma obra.

Com relação a obras executadas em aterros, devem ser levadas em consideração

as características destas camadas de solo. Os aterros recentes são uma preocupação

pois, como se sabe, após a compactação das camadas (por mais regulares que sejam e

mais precisas na execução) elas ainda não adquiriram o seu assentamento definitivo,

sendo assim, as construções devem ser realizadas mediante a um adensamento prévio

do solo, para garantir que o recalque do aterro seja acelerado e que não comprometa a

estrutura. Na literatura é grande o volume de casos referentes a aterros recentes e,

normalmente, de qualidade de execução duvidosa. Nestes casos as manifestações

patológicas mais comuns são o aparecimento de fissuras sobre algumas paredes, que

são referentes a possíveis recalques diferenciais na edificação, além disso, observa se

um abaixamento da cota do plano da edificação (recalque).

Outro ponto importante a se considerar ao realizar a construção de uma obra que

demanda um, considerável, acréscimo de carga, é a idade das construções ao redor.

Deste modo, com o tempo do aterro sob a construção e a idade das construções vizinhas

pode se ter uma noção da necessidade de um reforço ou cuidado especial com recalques

diferenciais devido a acréscimo de carga desigual.

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Além de aterros recentes, outro importante fator a se considerar são os aterros que

possuem espessura variável. Sabe se que um aterro adequado apresenta camadas com

espessura pequena, causando pequenos assentamentos. Sendo assim, os aterros com

espessura variável deve se levar em conta, no dimensionamento da fundação, a diferença

nos assentamentos que serão gerados no decorrer da obra. Então deve se estudar não

somente a rigidez da obra, mas ainda a estabilidade do conjunto. Um caso mundialmente

conhecido é a Torre de pisa, construída sob um terreno compressível (que será abordado

a seguir) e sob camadas irregulares. Vale ressaltar a importância de uma boa

investigação geológica e geotécnica que não dê margens a áreas não investigadas, onde

há a possibilidade de diferença de estabilidade.

Do mesmo modo que a espessura da camada do solo gera diferentes recalques, a

característica do solo também exerce papel fundamental nos assentamentos da obra. Há

terrenos com presença de tipo de solo que são totalmente desaconselháveis para

construções com alta sobrecarga, como argilas moles, ou com alto teor de água, turfas,

etc. Para este tipo de terreno pode ser mais vantajoso a utilização de uma fundação

profunda. Além disso, recalques excessivos em solos compressíveis podem gerar

rachaduras e fissuras nas paredes e nas fundações.

Por tanto para obras executadas em algum tipo de aterro, ou solo duvidoso, deve

se ter em mente que a investigação é parte essencial para determinar o tipo de fundação

a ser usada. Caso a escolha seja uma sapata rasa, é importante que elas sejam

executadas de maneira correta, com materiais de boa qualidade, além disso as estruturas

devem ser bem cintadas. Somando se a isso, é necessário analisar a viabilidade

financeira da obra, uma vez que para casos como solos instáveis é aconselhável o uso de

estacas profundas.

2.2.1.2 FUNDAÇÕES SOBRE TERRENOS MUITO COMPRESSÍVEIS

Quando se trata de terrenos muito compressíveis, vale a mesma regra para os

aterros compressíveis. A primeira precaução consiste em determinar as camadas de

terrenos que serão a base da construção. Sendo assim é possível determinar a

profundidade de assentamento, para isso é necessário escolher uma profundidade de

investigação (profundidade de sondagens) com base no bulbo de transferência de carga

da fundação, e com base nos conhecimentos práticos do engenheiro. Caso os resultados

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da sondagens apontarem para um terreno com espessuras compressíveis variáveis, a

obra poderá sofrer alguns efeitos indesejáveis como:

Caso a obra for rígida, ela tenderá a inclinar-se (recalque diferencial);

Caso não seja rígida ocorrerá o processo de fissuração;

Caso tenha junta de dilatação, esta poderá se abrir, separando as;

No entanto se o terreno apresentar homogeneidade na espessura da camada

compressível e a obra permitir pequenos recalques, não só é possível, como é mais viável

a implantação de uma fundação tipo rasa. Portanto, é a ausência da rigidez na obra que

causa as manifestações patológicas. Além disso é aconselhável dispositivos de

travamento para a superestrutura como a cintagem por travamentos horizontais e

verticais.

Outro caso atrelado a terrenos compressíveis, são as fundações que são

assentadas sobre uma camada rígida que no entanto, tem como base uma camada

compressível. Para que isso não ocorra, é desejável que a investigação seja feita da

melhor maneira possível, além disso pode se usar mais de um método de investigação

para que os pontos fracos de uma investigação sejam sanados por um segundo tipo de

investigação.

2.2.1.3 INFILTRAÇÃO SOBRE FUNDAÇÕES

Outro importante fator a ser levado em consideração é o contato da água com a

fundação. Tal fator é perigoso especialmente em fundações assentadas sobre solos

argilosos, que em contato com a água tentem a amolecer, resultando no acréscimo de

recalques. Além disso podemos ressaltar ainda mais a periculosidade em construções

realizadas em terrenos inclinados, onde a qualidade dos materiais da sapata, somando se

a correta execução, sendo assentadas na profundidade correta, são determinantes para

se evitar um deslizamento.

Para este tipo de problema, destacamos alguns meios da água entrar em contato

com a fundação, como infiltração de água no solo, saída de água por capilaridade,

presença de lençol freático e aumento da cota do lençol freático.

Uma vez infiltrada a água através de solos vizinhos, a água poderá entrar em

contato com o solo que está absorvendo as cargas da fundação e alterar sua capacidade

suporte, fazendo com que apareçam recalques não dimensionados, além disso a água

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pode entrar em contato com a própria fundação, fazendo com que ela seja danificada, ou

que realize o deslavamento do solo sob a sapata causando um afundamento repentino na

estrutura, fazendo com que apareçam trincas e fissuras, comprometendo a estrutura.

Para que este problema seja evitado, é necessário medidas para conduzir as águas

pluviais para fora do alcance das sapatas, sendo assim pode se usar de diversos artifícios

de drenagem, como canaletas, bueiros, galerias, etc.

Em terrenos inclinados, especialmente, a água de infiltração se apresenta de forma

natural, contornando a curva do terreno. Estas águas podem encontrar com obstáculos,

como construções e fundações, fazendo com que estes obstáculos sejam banhados em

água, causando danos à estrutura, além de manifestações patológicas. Para que isso não

ocorra é indispensável que essa água seja afastada, realizando ações a montante do

terreno inclinado, como por exemplo a instalação de tubos horizontais de drenagem, que

vão diminuir e nível de água no terreno.

2.2.1.3 EDIFICAÇÕES ENCOSTADAS OU DE ÉPOCAS DIFERENTES

No brasil, a construção de edifícios, principalmente, em grandes metrópoles tem

sido acelerada pelo crescimento das cidades. Somado se a isso, muito edifícios são

construídos ao lado de outros já existentes e estes datados de até épocas diferentes.

Quando se constrói uma edificação, o terreno sob suas fundações só adquire o seu

adensamento definitivo ao fim de um período de tempo mais ou menos longo,

dependendo do tipo de solo que será assentado. Entretanto, ao se construir uma nova

edificação nas proximidades de uma edificação antiga, mesmo está já tendo seu

assentamento definitivo, ela pode ainda estar fadada à mais um assentamento,

ocasionando desordens nesta edificação.

Tais desordens são manifestadas, principalmente, pela aparente inclinação de um

ou mais edifícios, fissuração nas paredes principais ou divisórias ligadas à empena

adjacente.

Algumas das soluções que são adotadas para este tipo de caso, incluem

ancoragem da sapata afetada a uma sapata mais estável, podendo até ser ligada em

outro edifício. No entanto as medidas para serem evitadas são mais importantes, pois

com um laudo completo é possível identificar possível locais frágeis nas construções

vizinhas, e para isso medidas como a diferente alocação do edifício construído poderá ser

tomada afim de evitar danos a estruturas já construídas.

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2.3 FUNDAÇÕES PROFUNDAS

Fundações profundas, são elementos de fundação que transmitem as cargas

advindas dos elementos da super estrutura para a solo, no entanto se diferem das

fundações rasas pela sua relação da profundidade com a menor dimensão da base,

agora, sendo maior que duas vezes. Por tanto são elementos que possuem esbeltes

elevada , e além da resistência de ponta apresenta resistência lateral devido a sua

maior profundidade de assentamento no solo.

Tais fundações são recomendadas quando não se pode realizar uma fundação

rasa, seja por presença de nível d’água em cotas próximas a cota de assentamento,

apresentam solos não recomendados para assentamento (pouca capacidade suporte ou

solos compressíveis e expansíveis) ou até quando a construção demandar altas cargas

solicitantes.

Por se tratar de um tipo diferente de fundação, as causas das manifestações

patológicas podem ser diferentes, para método didático LOGEAIS, Louis (1971) classifica

os sinistros acontecidos com as fundações profundas em três categorias, sendo elas:

Ausência de reconhecimento dos solos ou reconhecimentos incompletos e

inadaptados

Má interpretação dos resultados de sondagem ou dos ensaios ou pelo

desconhecimento das leis mecânicas dos solos

Defeitos de execução

2.3.1 AUSÊNCIA DE RECONHECIMENTO DOS SOLOS

É de conhecimento de qualquer engenheiro o carácter essencial de uma sondagem

para realização de serviços de fundação de qualquer porte. Cautelas são tomadas a partir

da complexidade da construção, além da sua importância e tamanho, deste modo é

intuitivo dizer que quanto maior são estes fatores, maior será a profundidade das

investigações.

Os estudos prévios geotécnicos darão a direção para escolha correta do tipo de

fundação, além de suas características como profundidade de assentamento/perfuração

ou necessidade de escoramentos ou serviços complementares.

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Uma das causas mais comuns no meio prático é a ausência dos laudos técnicos

para constatação da capacidade suporte do solo, mesmo em pequenas construções é

necessário reconhecimento, pois poderá ocorrer um recalque pela presença de solo

aluviado. Além disso, outra caso típico é quando a sondagem é executada de modo

incompleto, sendo interrompida em camadas resistentes. Tal fato não é de grande

importância para construções onde há pouca carga solicitante, pois respeitados as

dimensões mínimas e os espaçamentos adequados, um solo resistente dará conta. No

entanto, para construções onde a solicitação de carga é grande, deve se levar em

consideração as camadas subjacentes uma vez que o bulbo de tensões irá afetar

camadas mais a fundo.

Além de fundações estabelecidas a profundidade insuficiente, outro problema está

com relação ao modo de fundação inadaptado ao terreno. Isto é, pela falta de

investigação, se dita um tipo de fundação que não se adequa totalmente a obra. Na

maioria dos casos, tal fato não se refletirá em um sinistro, no entanto poderá causar

prejuízos a obra, além de má execução. Um exemplo é quando se tem blocos rochosos

duros, com boa capacidade suporte, dentro de uma formação de solo mole, e serão

cravados estacas, que podem desaprumar ou ocasionar rotura, dando atraso e prejuízo à

obra.

2.3.2 MÁ INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS DAS SONDAGENS

Causando mais de 30% dos casos de sinistros, as más interpretações de

resultados de sondagem levam a resultados que são insuficientes para a boa capacidade

suporte do terreno. Deve se tomar cuidado com erros na interpretação de cravações uma

vez que estas cravações podem dar lugar a rejeitos enganadores devido ao

desenvolvimento de pressões intersticiais que se opõe a penetração na estaca, deste

modo irá alterar os resultados colhidos e prejudicando na cravação.

Outro efeito que pode ocasionar má interpretação é com relação ao atrito negativo,

que é quando uma camada de terreno, na qual está ancorada a estaca, é compacta e

espessa na maior parte do tempo e havendo a cravação, ocorrera o atrito negativo , que

alterará os resultados.

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2.3.3 ERROS NA EXECUÇÃO

Outro fato de suma importância no estudo da manifestações patológicas são os

erros de execução, seja pela interpretação errada de dados (assentamento em camada

insuficiente ) ou pela falta de conhecimento.

Em estacas com camisa cravada, por exemplo, é desejável que seja feita uma

salvaguarda de betonagem, ou seja, que o fuste seja preenchido com uma camada de 20

a 50cm para que sejam apiloadas, caso não seja feito corre se o risco de a fundação ter

bolsões de terra na estaca, podendo ocasionar adensamentos inesperados eu

deslavamentos pela ação de águas.

Outro possível erro é a utilização de materiais que não são adequados, ou não

estão adequados para a obra como é o caso de utilização de betão demasiadamente

seco.

Além disso, podemos ter na cravação um apiloamento muito brusco de modo que

seja provocado deformações tamanhas , comprometendo

3. BIBLIOGRAFIA

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e execuçãode fundações. Rio de Janeiro, 1996. Pag.33.

SOUZA, V. C. M., RIPPER, T. Patologia, recuperação e reforço de estruturas deconcreto. São Paulo: Pini, 1998.

LOUGEAIS, Louis. Patogolia das fundações. INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX. 1971

VELLOSO, D. A.; LOPES, F. R. Fundações: Critérios de Projeto/ Investigação doSubsolo/ Fundações Superficiais/ Fundações Profundas. São Paulo: Oficina detextos, 2012.

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