CONTENÇÕES PERIFÉRICAS

Elementos da estrutura que tem como função o suporte do terreno e parte da estrutura.

• Permitem a valorização dos terrenos nos grandes centros 
• Obrigatoriedade de se criarem espaços para o estacionamento automóvel 
• Aumento da procura de espaços comerciais

Tipos de Contenções:

1. Estacas moldadas 
2. Paredes moldadas 
3. Paredes do tipo “Berlim” ou “Munique” 
4. Pregagens 
5. Poços

  1. ESTACAS MOLDADAS

– estacas moldadas contra o terreno são aquelas em que é o próprio terreno que enforma as estacas, independentemente de se utilizar ou não tubo moldador.

1.1.            CORTINAS DE ESTACAS (parede descontínua de estacas pouco distanciadas entre si (podendo mesmo intersectar-se).

• Secantes 
• Tangentes 
• Espaçadas

  

CORTINA DE ESTACAS MOLDADAS

A técnica das cortinas moldadas tem essencialmente dois tipos de utilização:

 

- Elemento resistente de contenção periférica

 - Elemento de fundação de estruturas

• Cortina de estacas espaçadas

  Espaçamento - cerca de 1,5 m

Vantagens:

- São mais económicas por metro de largura de cortina

- Oferecem uma boa flexibilidade, em termos de tipos de estacas e respectivos diâmetros

- As estacas de grande diâmetro oferecem uma elevada rigidez

- São facilmente incorporadas em trabalhos permanentes

- Podem ser projectadas para suportar cargas verticais

Desvantagens:

- Obrigam quase sempre à colocação de ancoragens

- Só são aplicáveis em solos relativamente estáveis

• Cortina de estacas tangentes ou contíguas

As estacas têm espaçamentos de 75 a 100 mm.

Utilizam-se principalmente em solos argilosos onde a afluência de água não constitui problema

• Cortina de estacas secantes
  

Apropriadas quando:

- Nível freático é elevado

- Solos com diminuta coesão

- Necessária estanquidade

São mais caras e exigem mais tempo para a sua execução

•   Cortinas de Estacas Moldadas

Vantagens (CORTINAS DE ESTACAS MOLDADAS):

- Podem ser recolhidas amostras dos solos atravessados e atingidos que são comparadas com os dados do projecto

- Existe uma grande variedade de diâmetros disponíveis

- Podem ser executadas a grandes profundidades

- Podem ser executadas sem muito ruído e sob condições de pé direito limitado

Desvantagens (CORTINAS DE ESTACAS MOLDADAS):

- Existe a possibilidade de se dar o estrangulamento em solos moles ou soltos

- Torna-se difícil garantir a verticalidade

- O controlo de qualidade em termos de dimensões da secção transversal e de recobrimento das armaduras é muito problemático

- Há dificuldades de betonagem debaixo de água, o betão não pode ser inspeccionado após a colocação

• a. Cortina de estacas moldadas – trado contínuo
  
  

1. Perfuração com trado contínuo até à profundidade desejada

2. Extracção do trado contínuo em simultâneo com bombagem de betão através do veio oco do trado.

3. Introdução da armadura no betão

Vantagens (Trado Continuo):

- Processo mais económico e de mais fácil e rápida execução

- Não dá origem a vibrações e os níveis de ruído são baixos

Desvantagens (Trado Continuo):

- Não sabe com precisão qual o diâmetro e quais as características da estaca

- Não se garante o posicionamento exacto das armaduras nem o recobrimento destas

- Em zonas sísmicas, os esforços de corte introduzidos na fronteira entre as camadas mais e menos rígidas são significativas, o que desaconselha o uso deste método construtivo

• b. Cortina de estacas moldadas com tubo moldador recuperável
  

1. Cravação do tubo moldador formado por troços acoplados

2. Remoção do solo no interior do tubo

3. Formação da base alargada com auxílio do martelo – pilão

4. Colocação da armadura e betonagem de baixo para cima

5. Remoção do tubo moldador

Vantagens(Tubo moldador recuperável):

- Custos baixos de instalação do equipamento

- O equipamento pode funcionar em espaços limitados e de difícil acesso

- As estacas têm boa capacidade de carga

Desvantagens(Tubo moldador recuperável):

- Custo elevado por metro de estaca

- Este método não é adequado para solos sem coesão e situados abaixo do nível freático

- A variedade de dimensões das estacas está muito limitada aos tubos moldadores disponíveis.

2. PAREDES MOLDADAS

- Elemento resistente de contenção periférica

- Cortina à penetração da água em solos em que o nível freático é elevado

- Elemento de fundação de estruturas

- Elemento parede com fins resistentes

TIPOS:

- Parede moldada contínua

- Parede moldada contínua executada apenas em zonas de terreno menos consistente

- Parede moldada contínua na parte superior e com barretas na parte inferior

- Parede moldada descontínua

Processo Construtivo

- Muros guia orientam o equipamento de escavação e criam uma canalização à suspensão bentonítica

- Montagem do sistema de preparação, distribuição e recuperação da calda

- Escavação, feita com balde de maxilas ou trado e câmpanula de sucção (2m de largura do equi.)

- Colocação dos tubos-junta – execução dos diversos painéis de uma parede(sequencial ou alternado)

- Colocação das armaduras (previamente preparada em estaleiro – prever os locais de amarração das armaduras e locais de atravessamento (colocando negativos))

- Betonagem – lança-se o betão no fundo da escavação, a bentonite é removida devido à maior densidade, todo o painel deve estar betonado antes de reacções de presa

- ANCORAGENS

Sistemas que transmitem uma força de tracção da estrutura principal ao terreno envolvente; compostos por uma cabeça de ancoragem, um comprimento de amarração, estabelecido por injecção de calda, e por um comprimento livre.

- BARRETAS

 Quando os terrenos apresentam melhoria da resistência à medida que aumenta a profundidade poder-se-á considerar a utilização da Parede moldada contínua na parte superior da cave e Barretas na parte inferior.

As barretas utilizam-se ainda em substituição das estavas para situações em que existem forças horizontais importantes.

 3. PAREDES TIPO BERLIM OU MUNIQUE

Campo de aplicação:

- Contenções periféricas de edifícios em zonas urbanas

- Contenções provisórias (Parede de Berlim)

- Não existência de edifícios periféricos susceptíveis de assentamentos

- Terrenos de compacidade/coesão média ou média/baixa (auto-sustentável em painéis de pequena largura e altura – 2 a 4 m)

- Terrenos acima do nível freático

Processo Construtivo PAREDES DE BERLIM:

- Escavação geral (escavação em talude no centro de área de escavação sem que haja possibilidade de deslizamentos)

- Introdução dos perfis metálicos, afastados entre si 0,6 a 1m e 2,0 abaixo da cota inferior das fundações

- Execução da Viga de Coroamento (assegura a transmissão de esforços, garante a ligação dos vários perfis entre si, nem sempre é colocado, sendo que as ancoragens e escoramento, desempenham essa função)

- Escavação e introdução de elementos de entivação (devem estas isentos de defeitos ou fracturas, são pranchas de madeira ou barrotes), deve evitar o desmoronamento do terreno, executado por painéis de 0,3 a 1,5 m entre cada dois.

- Criação dos escoramentos e ancoragens, controlam a deformação da parede e evitam a rotura do perfil metálico

- Execução da Superestrutura, realizada no interior da contenção, as paredes de Berlim pode servir cofragem das paredes do edifício. Depois da superestrutura construída deve-se retirar a entivação, preenchendo o espaço com solo bem compactado.

Equipamento: - Retro-escavadora, - Grua, - Trado, - Equipamento de injecção, - Equipamento de preparação da calda, - Macacos hidráulicos.

Processo Construtivo PAREDES DE MUNIQUE:

- Escavação geral (escavação em talude no centro de área de escavação sem que haja possibilidade de deslizamentos)

- Introdução dos perfis metálicos, afastados entre si 1,5 a 3,0m e 2,0 abaixo da cota inferior das fundações

- Execução da Viga de Coroamento (assegura a transmissão de esforços, garante a ligação dos vários perfis entre si)

- Aberta uma vala na zona da viga onde é colocada areia (evitando o contacto do betão com o terreno e protegendo as armaduras de espera)

- Execução dos Painéis Primários (escavação, aprumo de escavação e aplicação do dreno, colocação de uma camada de areia e terra, preparação e colocação da armadura, e cofragem do painel, betonagem, descofragem e execução da ancoragem)

- Execução dos Painéis Secundários, podem ser escavados com larguras superiores (aos anteriores) e não precisam da realização de ancoragens)

- Execução dos Painéis terciários, situados nos cantos, prescindem de ancoragens tirando partido do escoramento de canto.

- Execução dos restantes Painéis nos restantes níveis

- Execução da Sapata de Fundação

- Execução da Superestrutura

- Desactivação das Ancoragens

VANTAGENS (Paredes de Munique):

- Economia

- Facilidade de manobra e de construção sem necessidade de equipamento e mão-de-obra especializado

- Dispensa de cofragens (nas paredes de BERLIM)

- Não exige grande área de estaleiro

- Paredes de Munique, Lisboa têm bom acabamento interior (devido à cofragem)

- Devido à pequena espessura das paredes de Munique, há bom aproveitamento do interior

DESVANTAGENS(Paredes de Munique):

- Processo moroso e com fracos rendimentos (Paredes de Munique)

- Mau desempenho na presença de água no solo

- Paredes de Munique não asseguram a estanquidade

- Pela sua flexibilidade, podem originar descompressão dos solos que pode causar assentamentos nos edifícios vizinhos

- Os terrenos tem de ter alguma consistência para manterem em talude vertical (durante um tempo limitado)

- Cravação de perfis metálicos dá origem a vibrações

4. PREGAGENS

 Técnica de reforço dos solos “in situ” por barras de aço, com o fim de aumentar a resistência à tracção e ao corte do solo.

Campos de Aplicação:

- Confinamentos sem cargas importantes na periferia

- Terrenos com ausência de água

Processo Construtivo:

- Escavação de uma primeira camada

- Colocação da armadura e aplicação do betão projectado

- Execução das pregagens

- Escavação da segunda camada

5. POÇOS

Utilização de Poços como solução de contenção periférica justifica-se quando, se pretende que o plano de contenção fique no prolongamento do plano de uma parede antiga, já existente, na parte superior da obra a construir. São boa alternativa às PREGAGENS



ACOMPANHAMENTO DE UMA OBRA ATRAVÉS DE FOTOS 

JET GROUTING                                                                               

É uma técnica de tratamento de solos, para que fiquem com melhores características de resistência. É muitas vezes utilizada em conjunto com fundações profundas (em particular as micro-estacas). É uma técnica realizada directamente no interior dos terrenos, sem escavação prévia, utilizando-se, para tal, um ou mais jactos horizontais de grande velocidade (cerca de 250 m/s), esses jactos de injecção de calda de cimento, permitem criar corpos no interior do solo. A injecção é feita a pressões de 20 a 40 MPa que permite a desagregação do solo “in-situ” e a sua substituição por uma mistura de solo remexido e calda de cimento com as partículas de solo desagregado. Esta mistura aumenta muito a resistência mecânica do solo e tem uma permeabilidade idêntica à do betão.

• Sistema de jacto simples
• Sistema de jacto duplo
• Sistema de jacto triplo

SISTEMA DE JACTO SIMPLES                                                                                                           

- São utilizados um ou mais jactos horizontais de calda de cimento para, simultaneamente, desagregar e misturar com as partículas de solo.

- Campo de aplicação restringido aos solos argilosos com valores do ensaio SPT (ensaio de penetração dinâmica) inferiores a 5/10 pancadas e a solos arenosos com valores de SPT inferiores a 20.

O video que se segue ilustra a técnica de jet grouting de jacto simples:

SISTEMA DE JACTO DUPLO                                                                                                              

- Utilização de ar comprimido a envolver o jacto de calda. A acção desagregadora e de mistura/ aglutinação é exercida pelo jacto de calda de elevada velocidade, sendo a envolvente de ar comprimido responsável pelo aumento do alcance do jacto.

- Utilizam-se duas varas coaxiais. Na fase de injecção, a calda de cimento circula pela vara interior a elevada pressão e o ar comprimido passa pelo espaço anelar definido pelas duas varas. Durante a fase de perfuração a água circula pelo tubo interno e o ar comprimido é mantido com um reduzido caudal para evitar a ocorrência de obstruções.

- Campo de aplicação em vários tipos de terrenos: arenoso, solos com cascalho e argilosos com SPT inferior a 10 pancada.

O video que se segue ilustra a técnica de jet grouting de jacto duplo:

SISTEMA DE JACTO TRIPLO                                                                                                             

- Separação das acções de erosão e de preenchimento e/ou mistura com o solo desagregado. Três jactos. São utilizadas três varas coaxiais que separam a água, o ar e a calda.

• Jacto de água – é utilizado para destruir a estrutura do terreno. Parte da água injectada sai através do furo trazendo algum do solo erodido.
• Jacto de ar - O ar é injectado através do mesmo bico de injecção de água envolvendo-a e aumentando o efeito desagregador daquela. O jacto de ar também provoca a emulsão da mistura água com solo erodido, reduzindo a sua densidade e facilitando a sua saída para o exterior.
• Jacto de calda - A calda é injectada através de um segundo bico posicionado abaixo do bico de injecção de água e ar. A calda mistura-se com o terreno que permanece na cavidade após a passagem do jacto de água e ar, dando origem a um corpo solidificado.

- Campo de aplicação O método pode ser aplicado sem restrições em qualquer tipo de solo. No entanto a sua aplicação a solos argilosos tem sido feita a solos com valores de SPT inferiores a 15.

O video que se segue ilustra a técnica de jet grouting de jacto triplo

FUNDAÇÕES

- As fundações são elementos fundamentais para a estabilidade das estruturas assegurando a ligação destas ao terreno. Constituem a interface entre a superestrutura e o terreno adjacente a sua função é a de transmitir as cargas acima da fundação ao terreno, sem o sobrecarregar, deve-se atribuir sempre um factor de segurança adequado á rotura e assentamento do terreno.

- O correcto conhecimento das características do terreno é fundamental para um bom projecto de fundações deverá utilizar todo o tipo de instrumentos, como estudo geológico, prospecção, observação do solo ou até mesmo a experiencia de outros técnicos da zona.

Prospecção geotécnica:

Tipos de fundações: 

• Fundações directas H/D < 4
• Fundações semi-directas 4 ≤ H/D < 10
• Fundações indirectas H/D ≥ 10

Factores que influenciam a escolha do tipo de fundações 

• Caracteristicas e propriedades mecânicas do solo (Prospecção Geotécnica) 
• Cargas a transmitir ao terreno 
• Assentamentos admissíveis 
• Posição do lençol freático 
• Possibilidade de circulação de equipamentos 
• Edificações na vizinhança 
• Custo

FUNDAÇÕES DIRECTAS OU SUPERFICIAIS

1. Sapatas isoladas 
2.  Sapatas contínuas  
3. Sapatas agrupadas 
4.  Ensoleiramentos gerais (espessura constante ou variável, Laje vigada inferior ou superior
5. Vigas de fundação 
6. Grelhas de fundação

SAPATAS ISOLADAS

Campo de Aplicação:

• Terreno com características constantes 
• Níveis pequenos ou médios de carga 
• Estrutura sem exigências especiais, relativas a assentamentos diferenciais    
  

 

 SAPATAS CONTÍNUAS

Campo de Aplicação:

• Terreno com características não uniformes 
• Niveis elevados de carga ou terrenos com baixa capacidade resistente 
• Pilares no contorno do terreno

SAPATAS AGRUPADAS

Campo de Aplicação:

• Fundamentalmente quando existem pilares no contorno do terreno cujas sapatas de suporte não se auto-equilibram 
• Terreno com características variáveis 
• Estrutura sensível a assentamentos diferenciais

ENSOLEIRAMENTOS GERAIS

Campo de Aplicação:

• Cargas muito elevadas na totalidade ou em parte significativa da fundação 
• Terreno com características resistentes deficientes 
• Estrutura extremamente sensível a assentamentos diferenciais

VIGAS DE FUNDAÇÃO

•  Evitam ou diminuem os assentamentos diferenciais entre pilares 
• Absorvem momentos flectores na base dos pilares, resultantes, sobretudo, das acções horizontais 
• Servem de fundação às paredes resistentes 
• Servem de base de assentamento às paredes de enchimento da Envolvente

 GRELHAS DE FUNDAÇÃO

Campo de aplicação: 

• Substitui a solução de sapatas agrupadas em situações em que as cargas transmitidas pelos pilares são pequenas

FUNDAÇÕES SEMI-DIRECTAS

1.        Blogos de fundação
2.            Poços ou pegões

·         POÇOS OU PEGÕES

Características: 

• Utilizam-se quando o solo resistente está a uma profundidade média de 4 a 8  metros, consequentemente a altura dos pegões é de 3 a 5 metros. 
• Secções transversais superiores a 1m² 
• Esbelteza entre 5 e 8 
• Secção circular ou ovalizada (na maior parte dos casos) mas também rectangular

Campo de aplicação:  

• terrenos com boa capacidade resistente a partir dos 6m a 10m de profundidade 
• terrenos sem grandes dificuldades de escavação e preferencialmente quando não existe nível freático 
• estruturas pesadas 
• quando se pretende evitar assentamentos significativos 
• para cargas verticais importantes, poder-se-á admitir a construção de mais do que um poço para servirem de apoio a uma sapata.

 

Processo construtivo: 

• A escavação é feita com avanços a partir de 1,5 m a 2m de profundidade mediante prévio escoramento.
  

• A betonagem é feita por fases com prévia retirada dos escoramentos.

Comportamento estrutural: 

• Os pegões, tal como as estacas, podem funcionar por ponta, por atrito lateral ou pela combinação destes dois efeitos. 
• Funcionamento por ponta – despreza-se a contribuição da resistência lateral nos cálculos, por esta ser pequena e pouco fiável. 
• Pegões flutuantes (muito raro) 
• Formações arenosas – os assentamentos condicionam o dimensionamento 
•  Formações argilosas – a aderência lateral mobilizável é obtida na base de experimentação. 

•  Caso existam ações horizontais que provoquem trações ao longo da secção transversal do pegão, torna-se indispensável o dimensionamento de armadura resistente 

Materiais: 

•  Betão ciclópico ou fluido até B20 
• Armadura superficial (para prevenir uma eventual tendência para a fendilhação do betão durante o processo de endurecimento) 
• Lamas bentoniticas

Equipamentos: 

• Escavação: retroescavadora, perfuradora rotativa, picareta, pá de cabo curto, martelo pneumático, 
• Betonagem: camiões –betoneira, bomba de betão

Técnicas de Execução: 

• Escavação com recurso a entivação. (os trabalhos de reconhecimento podem ser complementados com ensaios PDL ou furos de sondagens verticais, acompanhados da execução de ensaios de penetração dinâmica com sona normalizada (SPT) 
• Armadura – por vezes colocam-se um ou dois perfis metálicos cravados na rocha, para reforçar o fuste do pegão 
• Contenção das paredes de furo – recurso a tubo de revestimento ou lamas bentoníticas para contenção das paredes do poço.

Uso (Reforço de fundações = Recalce): 

• Escavação com recurso a entivação dos terrenos 
• Colocação da armadura 
• Betonagem com recurso a tremonha

FUNDAÇÕES INDIRECTAS OU PROFUNDAS

·         Fundações por estacas

·         Fundações por barretas (de parede moldada)

·         As ESTACAS CRAVADAS são fabricadas em estaleiro, a sua cravação não é aconselhável em zonas urbanas (devido ao ruido e vibrações), a energia de cravação não pode ser muito intensa para não as danificar,
      Vantagens: As condições de fabrico das estacas permitem garantir os recobrimentos logo é difícil a corrosão das armaduras. A estaca não é afectada pela água subterrânea durante a presa. Antes da cravação pode-se controlar e garantir a qualidade do concreto armado.
Desvantagens: Uma das principais desvantagens da utilização deste tipo de estacas é que causam movimentos no solo durante a cravação. As estacas podem ficar destruídas normalmente na parte superior. Causam ruídos e vibrações incómodas em zonas urbanas.

·         As ESTACAS MOLDADAS devem ser realizadas em terrenos com consistência suficiente, e a retirada do furo não pode ser muito rápido para não deixar o betão desprotegido, nem muito lento para que o betão armado não ganhe presa às paredes do tubo.
Vantagens: Uma das principais vantagens das fundações por estacas moldadas é que a sua execução não origina ruído ou vibrações no solo, pelo que podem ser utilizadas em zonas urbanas. As condições do solo são pouco afectadas. A retirada de terreno permite ter um controlo sobre as características dos terrenos atravessados e atingidos.
Desvantagens: Um dos principais problemas na utilização deste tipo de fundações por estacas é que não é possível controlar a qualidade final do betão. Não existem garantias da existência ou não de defeitos ao longo da superfície lateral das estacas. Possibilita desvios da verticalidade e arrastamento do betão durante a presa.

·         As MICROESTACAS são de pequeno diâmetro (8 cm a 25 cm) as convencionais tem diâmetros superiores a (40 a 50cm), tem elevada capacidade de carga (10MPa) são usados para reforço de fundações existentes. Devem ser usadas preferencialmente funcionando por efeito de ponta, desprezando o efeito lateral.
Campo de aplicação: para aumentar a capacidade de carga da estaca e reduzir ao mínimo eventuais assentamentos, pode injectar-se calda de cimento para forma um bolbo de selagem na ponta da micro-estaca.
Processo Construtivo: -Perfuração, - Colocação da armadura, - Injecção da argamassa.
 
Em solos incoerentes:

1- Perfuração por roto-percussão e introdução do tubo de perfuração,

2- extracção das varas e bit,

3- introdução do tubo-armadura

4- selagem do espaço entre tubos

5- injecção do bolbo de selagem

6- preenchimento do tubo-armadura com calda

7- introdução de eventual armadura complementar

Em solo coerentes:

1- furação

2- introdução do tubo armadura

3- enchimento do espaço anelar entre o tubo e o furo

4- injecção do bolbo de selagem

5- preenchimento do tubo-armadura com calda

Diferentes Tipos de Fundações