estaca ainda é um desafio para os engenheiros geotécnicos, embora muitos trabalhos tenham sido desenvolvidos nesse sentido.
A seguir são citados alguns trabalhos que tratam da questão do comportamento de elementos de fundações profundas.
POULOS & DAVIS (1968) propuseram um método de previsão de recalques de uma estaca de seção transversal circular, carregada axialmente. O método foi desenvolvido com base na equação de Mindlin e as hipóteses adotadas supõem, a linearidade entre as tensões e deformações, solo homogêneo e estaca incompressível.
VÉSIC (1969, 1975A) desenvolveu um método semi-empírico baseado na forma de distribuição do atrito lateral e do tipo de estaca. O recalque total é obtido somando-se o recalque devido ao encurtamento elástico da estaca, o recalque do solo devido à carga de ponta da estaca e o recalque devido às cargas de atrito ao longo do fuste.
AOKI e LOPES (1975) propuseram um método para a previsão de recalques e tensões em pontos no interior do maciço de solo para estacas e/ou tubulões, isolados ou em grupos, fazendo-se a discretização das cargas transmitidas aos elementos da fundação e determinando- se as tensões e recalques de um determinado ponto através da superposição dos efeitos. O método levou em conta as cargas de ponta e aquelas devido ao atrito lateral e utiliza a equação de Mindlin para a obtenção das tensões e dos deslocamentos.
DÉCOURT (1995) desenvolveu um método empírico de previsão da curva carga- recalque que pode ser aplicado para estacas escavadas e estacas de deslocamento.
ALBUQUERQUE (2001) estudou o comportamento de três tipos de estacas, executadas no Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da Universidade de Campinas (UNICAMP). Foram instaladas e ensaiadas à compressão, nove estacas, sendo três estacas escavadas com trado mecânico (sem uso de lama bentonítica), três estacas hélice contínua e três estacas de deslocamento do tipo ômega. Todas as estacas foram executadas com comprimento de 12 m e os diâmetros nominais utilizados foram de 40 cm para as estacas escavadas e hélice contínua e de 36 cm para as estacas ômega. Foram feitas provas de carga estáticas dos tipos lentas e rápidas sendo que os deslocamentos máximos obtidos foram da ordem de 120 mm, ou seja, 30% dos diâmetros das estacas. As estacas foram instrumentadas ao longo da profundidade com extensômetros elétricos, situados da superfície do solo a 0,30 m (seção de referência), 5,0 m, 11,1 m e 11,7 m. ALBUQUERQUE relatou a dificuldade que teve em instrumentar as estacas do tipo hélice contínua e ômega, devido a seus processos executivos que exigem a instalação da instrumentação somente após a concretagem. Os dados fornecidos pela instrumentação permitiram constatar que a maior parte da carga aplicada no topo das estacas foi absorvida por atrito lateral. Nos ensaios lentos, as estacas escavadas forneceram valores médios de carga de ruptura da ordem de 682 kN; as estacas hélice contínua, de 885 kN e as estacas ômega, de 1428 kN. Em termos percentuais as resistências de ponta foram de 2% para as estacas escavadas, 7% para as estacas hélice contínua e de 14% para as estacas ômega. Os valores das cargas de ruptura obtidos nas provas de carga foram superiores aos obtidos através dos métodos de previsão empíricos e teóricos.
DÉCOURT (1993) verificou que o atrito lateral unitário para as estacas, hélice contínua e cravadas, é da mesma ordem de grandeza.
ANTUNES e CABRAL (1996) constataram que o comportamento da estaca hélice contínua está mais próximo da estaca cravada do que da estaca escavada, no entanto esses autores mostraram a preocupação no que se refere à resistência de ponta e à pequena quantidade de resultados de provas de carga.
PFEIFFER et al. (1993) constataram que o atrito lateral da estaca hélice contínua é bastante depende da velocidade de penetração da hélice e do tempo de execução da estaca.
Segundo BUSTAMANTE e GIANESELLI (1998), as estacas executadas por processo rotativo em que ocorre o deslocamento do solo, chamadas pelos autores screw piles, apresentam resistências por atrito lateral maiores que as estacas escavadas, exatamente devido ao processo executivo utilizado. Podem ser citadas as estacas dos tipos, Atlas, De Wall e Spire. Segundo esses autores a instalação desses tipos de estacas necessitam de equipamentos que disponibilizam potências acima de 450 cv, torques de 150 a 450 kNm combinados com forças axiais de compressão na composição de hastes que variam de 50 a 250 kN.
O processo executivo da estaca screw pile, que na norma NBR 6122:2010 é denominada hélice de deslocamento, é semelhante ao processo da estaca hélice contínua, diferenciando-se dessa pelo maior torque exigido na mesa rotativa, necessidade de empuxo axial (pull-down) e utilização de uma haste vazada, sem helicoide, que é montada sobre a ferramenta de deslocamento do solo.
Segundo ALBIERO (1990), a maioria dos engenheiros geotécnicos brasileiros utilizam para a previsão de capacidade de carga de elemento isolado de fundação, fórmulas empíricas baseadas nos resultados de ensaios SPT, sendo que as mais usadas são as de AOKI- VELLOSO (1975), DÉCOURT-QUARESMA (1978), PEDRO PAULO VELLOSO (1981) e MEYERHOF (1976).
ALONSO (1996) propôs um método de previsão da capacidade de carga por atrito lateral de estacas com base nos valores de torques medidos no ensaio SPT-T.
KAREZ e ROCHA (2000) propuseram um método baseado na análise de 38 provas de carga realizadas na região sul-sudeste do Brasil, utilizando resultados de sondagem a percussão (SPT).
VELLOSO e VORCARO (2000a) apresentaram um método probabilístico para a previsão de capacidade de carga da estaca hélice contínua. Os autores utilizaram um banco de dados de provas de carga.
VELLOSO e VORCARO (2000b) propuseram um método com as mesmas premissas do primeiro método desenvolvido pelos mesmos autores, para a previsão de capacidade de carga de estacas escavadas.
BUSTAMANTE e GIANESELLI (1998) apresentaram uma metodologia para a previsão das resistências de ponta e por atrito lateral de estaca ômega com base nos ensaios CPT, SPT e Pressiômetro de Ménard.
AOKI (1986) apresentaram casos de obras onde as capacidades de carga de estacas pré- fabricadas de concreto centrifugado foram controladas in-situ através de medidas de repique elástico obtido durante o final da cravação. Estes valores medidos foram comparados com as previsões e resultados de provas de carga estáticas e dinâmicas. Para o caso da obra de uma base para um tanque de álcool, na Petrobrás de Brasília, verificou-se que o repique elástico constituiu-se em medida confiável para o controle da capacidade de carga in-situ.
AOKI (1997) aplicou o conceito de energia complementar para a obtenção da capacidade de carga última de estaca cravada no ensaio de carregamento dinâmico de energia crescente. O desenvolvimento da pesquisa teve início em AOKI (1989), com a proposição de um novo conceito de prova de carga dinâmica. Foram aplicados golpes de energia crescente, instrumentados pelo PDA, para o traçado da curva capacidade de carga mobilizada versus deslocamento dinâmico, semelhante à curva carga-recalque obtida em uma prova de carga estática. O objetivo foi estudar a evolução de repiques e negas com o aumento do nível de energia aplicada ao sistema. AOKI (1997) demonstrou que nem sempre é possível determinar a capacidade de carga última de uma estaca por meio de um único impacto e que a capacidade de carga última torna-se constante quando a energia complementar passa em um máximo.
Segundo AOKI (1997) a energia complementar (Vc) tende para um valor constante quando a energia de deformação total (V) e o recalque (S) tendem para o infinito o que significa dizer que a capacidade de reação do sistema tornou-se constante.
CINTRA e AOKI (2010) apresentaram um texto referente a parte das aulas da disciplina "Fundações" ministrada pelos dois autores durante 15 anos, no curso de Engenharia Civil da Escola de Engenharia de São Carlos - USP. O trabalho (livro) aborda itens fundamentais da engenharia de fundações tais como capacidade de carga, carga admissível, recalques e probabilidade de ruína.
ALBUQUERQUE (2001) apresenta os métodos mais conhecidos de previsão de capacidade de carga de estacas.