Estaca raiz é opção de fundação para diferentes situações e solos

Muito utilizadas pela geotecnia brasileira, as estacas raiz foram desenvolvidas na Itália, no final da década de 1950 para o reforço de fundações. Com o passar do tempo, o desenvolvimento da técnica e o maior conhecimento sobre a mecânica dos solos permitiram aumentar a capacidade de carga e a produtividade desse tipo de estaca que hoje, tem aplicação também em fundações de obras com vizinhanças sensíveis a vibrações, e em terrenos com presença de matacões e rocha.

“As estacas raiz são indicadas para situações nas quais as fundações trabalham tracionadas, pois são estacas moldadas "in loco" e, portanto, podem ser armadas para resistir a diferentes esforços de tração, desde que seja possível garantir a capacidade de carga da estaca do ponto de vista geotécnico”, explica o engenheiro Ilan Gotlieb, presidente da Associação Brasileira das Empresas de Projeto e Consultoria em Engenharia Geotécnica (ABEG).

De modo geral, as estacas raiz podem ser aplicadas em todos os tipos de terreno, com alguma ressalva apenas em solos com espessas camadas de argilas muito moles. "O diâmetro das estacas varia entre 10 cm e 50 cm e, quanto maior for essa medida, maior será a carga usual de trabalho à compressão que elas suportam", diz o engenheiro Luiz Antônio Naresi Júnior, consultor de fundação pesada e geotecnia na Progeo Engenharia.

A utilização é bastante ampla, dependendo da ordem grandeza dos carregamentos. Gotlieb pondera, contudo, que dado o diâmetro máximo da estaca, há uma limitação na carga máxima a ser aplicada. Isso significa que obras com cargas muito elevadas podem exigir a construção de um número muito grande de estacas para um determinado pilar, inviabilizando a solução do ponto de vista geométrico e financeiro.

Como fazer estaca raiz

As estacas raiz são escavadas com perfuratriz, executadas com equipamento de rotação ou rotopercussão com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido. A perfuração se processa com um tubo de revestimento e o material escavado é eliminado continuamente por uma corrente fluida (água, lama bentonítica ou ar). Na sequência, é introduzida a armadura e realiza-se a concretagem à medida em que o tubo de perfuração é retirado.

Por conta de seu método de produção, as estacas raiz apresentam algumas vantagens, segundo Naresi. A execução com menos choques ou vibrações, a maior possibilidade de vencer obstáculos como blocos de rocha, e a utilização de equipamentos de pequeno porte, possibilitando o trabalho em ambientes restritos. "Com a modernização dos equipamentos de execução, é possível projetar estacas com capacidade de carga à compressão de até 200 tf, dependendo do diâmetro final delas. Esse tipo de sistema pode ser executado na vertical ou em posição inclinada e permite alcançar profundidades de até 60 m", continua o engenheiro.

Com a modernização dos equipamentos de execução, é possível projetar estacas com capacidade de carga à compressão de até 200 tf

Luiz Antônio Naresi Júnior

Controle da execução

Durante a execução de estacas raiz, há vários momentos que demandam cuidados e controles. Com relação ao planejamento, por exemplo, deve-se exigir que a empresa executora tenha pleno conhecimento do canteiro de obras, para planejar a logística de forma contínua e eficiente. Também é importante atentar-se para a análise prévia do perfil geotécnico, para que a empresa executora possa mobilizar os equipamentos e acessórios adequados para a perfuração.

Também é essencial garantir que a locação das estacas seja feita com precisão, sobretudo porque as estacas raiz costumam ter diâmetros relativamente pequenos, sendo muito sensíveis a eventuais excentricidades. “A correta locação das estacas é fundamental para evitar problemas como criação de vigas de travamento ou até mesmo reformulação de estaqueamento”, afirma Gotlieb, ressaltando, ainda, a importância da verificação constante também do prumo do equipamento de perfuração.

A correta locação das estacas é fundamental para evitar problemas como criação de vigas de travamento ou até mesmo reformulação de estaqueamento

Ilan Gotlieb

Concluída a perfuração, o responsável pela execução precisa conferir junto ao engenheiro projetista se o material encontrado é adequado para o apoio da estaca. Só após essa checagem é possível prosseguir com a limpeza do furo e a instalação da armação das estacas.

“No momento de abertura dos blocos de coroamento, é fundamental que se faça o levantamento de eventuais excentricidades, para que o projetista possa avaliar a necessidade de medidas corretivas”, alerta o presidente da Abeg. “Dependendo do número de estacas, serão necessárias a execução de provas de carga estática. Aliás, sempre que houver qualquer dúvida quanto à execução de alguma estaca, deve-se realizar ensaios de verificação de integridade ou de verificação de capacidade de carga”, continua Gotlieb.

Evolução da estaca raiz

Para a execução de estacas raiz são utilizados equipamentos variados, com destaque para as perfuratrizes que podem ser do tipo rotativa hidráulica, mecânica ou a ar comprimido, dotada ou não de esteiras para deslocamento, acionadas por motor à explosão ou elétrico ou ainda através de compressor pneumático. “Também são empregados misturadores de argamassa (acionados por motor elétrico ou à explosão), bombas de injeção, compressores de ar, reservatórios e bombas para água”, cita Naresi Júnior.

Segundo ele, para viabilizar a construção das estacas, são alocados, ainda, conjunto extrator com capacidade para extrair integralmente o tubo de revestimento do furo, reservatórios para acumulação de água, e conjunto de gerador para uma eventualidade de não haver energia disponível no local dos serviços.

"Os equipamentos devem ter força para a perfuração atingindo a profundidade máxima definida em projeto e força para sacar os revestimentos metálicos após a concretagem", resume Naresi Júnior.

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Colaboração técnica

 

Ilan Gotlieb – Engenheiro civil com mestrado em Engenharia Geotécnica pela Cornell University. É sócio-diretor da MG&A Consultores de Solos, conselheiro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS) e presidente da Associação Brasileira das Empresas de Projeto e Consultoria em Engenharia Geotécnica (ABEG) no biênio 2018-2019.

 

Luiz Antônio Naresi Júnior – Engenheiro civil, pós-graduado em engenharia geotécnica. É membro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS) e consultor de fundação pesada e geotecnia da Progeo Engenharia.