A fundação constitui a parte do sistema de engenharia de construção responsável por transmitir ao solo ou rocha em que se apoia as cargas provenientes do sistema estrutural adicionadas ao seu peso próprio (BOWLES, 1997). Alonso (2003) atenta que as fundações devem ser projetadas e executadas de forma a garantir, quando solicitadas, condições mínimas de segurança, funcionalidade e durabilidade.
Caputo (2015) ressalta que o estudo de fundações é dividido em duas fases distintas, sendo em primeira fase o desenvolvimento de cálculos das tensões aplicadas sobre a fundação e, a segunda, a análise do comportamento e propriedades do terreno. Após obtenção dos dados necessários, o autor descreve que se pode prosseguir ao desenvolvimento o projeto de fundação considerando as seguintes observações: as cargas estruturais devem ser transmitidas às camadas de terreno capazes de suportá-las sem ruptura (NBR 8681, estado limite último); deformações das camadas de solo subjacentes devem ser compatíveis com as da estrutura (NBR 8681, estado limite de utilização); execução das fundações não deve causar danos às estruturas vizinhas e, somado aos critérios técnicos, a escolha do tipo de fundação deve atentar para o aspecto econômico.
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De acordo com Velloso e Lopes (2010), as fundações dividem-se em dois diferentes grupos, sendo eles fundações superficiais, também denominadas diretas ou rasas, e fundações profundas, onde a diferenciação entre estes dois tipos ocorre através do critério (arbitrário) de que em uma fundação profunda o mecanismo de ruptura de base não ascenda a superfície do terreno. A norma NBR 6122 (ABNT, 2019) caracteriza por sua vez, fundações rasas como elementos que transmitem as tensões pela base com profundidade inferior a duas vezes a menor dimensão em planta, enquanto, as fundações profundas transmitem as cargas através da base (resistência de ponta) e/ou superfície lateral, com profundidade mínima de 3 m e superior ao dobro de sua menor dimensão em planta conforme Figura 09.
Figura 09: Fundação superficial e fundação profunda
Fonte: Velloso e Lopes (2010, p. 11)
Terzagui e Peck (1962) apontam que as condições do solo constituem o fator determinante na escolha do melhor tipo de fundação a ser empregado a cada caso particular. De acordo com a referência, quando as camadas superficiais detiveram de boa resistência recomenda-se, normalmente, o emprego de fundações diretas, já, quando tais camadas apresentarem baixa capacidade de carga, torna-se necessário o uso de fundações profundas que transmitem as cargas estruturais sobre o apoio em camadas mais profundas, ou até mesmo a rocha sã, que disponham de níveis aceitáveis de suporte.
2.5.1 Fundações Superficiais
Em definição objetiva, a NBR 6122 (ABNT, 2019) apresenta que a fundação superficial (rasa ou direta) constitui um elemento estrutural que transmite os carregamentos por meio da
______________________________________________________________________________________________ Análise de provas de carga em placa na determinação do potencial colapsividade de solos típicos do noroeste do
estado do Rio Grande do Sul
distribuição das tensões pela base apoiada ao terreno onde a profundidade de assentamento em relação ao terreno adjacente é inferior ao dobro da menor largura de projeto. Falconi et al (2016) destacam que a alternativa em solução rasa é viável quando a partir de 1 m da cota de implantação encontram-se camadas resistentes de deformabilidade compatível a estrutura, segundo os atores a fundação é dita rasa mesmo a 12 m de profundidade do nível da rua após escavação de 3 ou 4 subsolos.
Velloso e Lopes (2010) definem os diferentes tipos de fundações superficiais:
▪ bloco: elemento de fundação constituído de concreto simples em que as tensões são resistidas apenas pelo concreto, sem armadura;
▪ sapata: elemento de fundação constituído de concreto armado em que as tensões de tração são resistidas por uma armadura, possuindo menor altura que o bloco; ▪ sapata corrida: recebe a carga distribuída linearmente ou de pilares alinhados; ▪ sapata associada: recebe a carga de mais de um pilar;
▪ radier: elemento de fundação que recebe o carregamento de alguns ou todos os pilares de uma estrutura;
▪ grelha: elemento constituído por um grupo de vigas que se cruzam nos pilares.
2.5.2 Fundações Profundas
A NBR 6122 (ABNT, 2019) qualifica fundação profunda como um elemento estrutural que realiza a transferência dos carregamentos provenientes da estrutura ao terreno através da base (denominada resistência de ponta) e/ou pela superfície lateral (denominada resistência de fuste) com profundidade mínima de 3 m e maior a duas vezes a menor dimensão em planta. Velloso e Lopes (2010) dividem as fundações profundas em três grupos, sendo eles:
▪ estaca: elemento executado por cravação a percussão ou prensagem, escavação ou mista.
▪ tubulão: elemento em formato cilíndrico, que em pelo menos a sua fase final de execução, requer a descida de um operário, diferenciando-o da estaca.
▪ caixão: elemento de forma prismática, concretado na superfície e instalado por escavação interna.
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2.5.3 Fundações em solos colapsíveis
Na geotecnia tem-se uma grande preocupação com os solos colapsáveis com ênfase em seu uso como camada de suporte de fundações, pois, muitas construções apresentam trincas após a infiltração de água no solo (AGNELLI, 1997). Nesse contexto, Cintra e Aoki (2009) ressaltam que as fundações dispostas em solos colapsíveis podem apresentar seu comportamento satisfatório em um longo período de tempo, mas, estão sujeitas a sofrerem de forma brusca recalques provocados pela deformação do solo inundado por infiltração de água das chuvas, fissuras em reservatórios enterrados, ascensão do lençol freático ou ruptura em tubulação de água e esgoto.
Em razão do detrimento ocasionado por colapsividade do solo, Segantini (2008) esclarece que o processo de colapso provoca deslocamentos nas fundações causando danos a toda edificação com particular agrave em alvenarias, lajes e coberturas. Cintra (1998) cita o caso extremo de colapso do solo provocado por um alto volume de chuva ocorrido nos municípios de Terra Roxa – PR e Araraquara – SP. Para o autor, as edificações dessas cidades sofreram com graves trincas, rachaduras, tombamentos de muros, dentre outros, causados pela inundação do solo provocada pelas precipitações que superaram 100 mm por dia.
A ABNT NBR 6122/2019 afirma que visando o apoio de fundações em solos não saturados com elevada porosidade, deve-se desenvolver a avaliação deste frente a seu comportamento de colapso por encharcamento. Ainda, informado pela normativa anteriormente apontada, a priori deve-se evitar fundações superficiais apoiadas sobre solos colapsíveis sem o estudo adequado do comportamento do solo inundado sobre tensões aplicadas a ele. Acerca do exposto, Freitas (2016) declara que no desenvolvimento de projetos de fundação destinadas a terrenos com solos condicionados ao colapso, opta-se normalmente por fundações profundas, uma vez que o efeito do colapso é mais acentuado nas camadas superficiais, o que limita a prática de fundações diretas.