patologia das fundações

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Cap.1 ?Patologia das fundaçıes 1

Prof. JosØ MÆrio Doleys Soares

Patologia das Fundações

Investigação do Subsolo 1.Causa mais frequente de problemas de fundações.

80% dos casos de mau desempenho de obras pequenas e médias

Ausência pe investigações

número insuficiente de sondagens ou de ensaios (

Investigação insuficiente área extensa ou subsolo

profundidade de investigação insuficiente

variado ) •propriedade de comportamento nãodeterminadapor necessitar de ensaios especiais ( expansibilidade, colapsividade )

situações com grande variação de propriedades
erro na localização do sítio (

Investigação falha local )

procedimentos indevidos ou ensaio não padronizado
equipamento com defeito ou fora de especificação
procedimentos fraudulentos
ensaios de campo-labotarório- representativadade
adoção de valores não representativos ou ausência de
podem provocar desempenho inadequado das fundações

Interpretação inadequada dos dados de investigação identiicação de problemas

influência da vegetação- raízes (

Casos especiais

colapsividade pc=ae/(
0-1nenhum problema
1-5problema moderado
5-10problemático
10- 20muito problemático

severidade do problema >20 excepcionalmente problemático

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expansibilidade- argilomineral expansivos- grande av
zonas de mineração- galerias
zonas cársticas- rochas cálcareas
ocorrência de matacões- problemas de interpret. e execução

Prof. JosØ MÆrio Doleys Soares Problemas envolvendoo comportamento do solo

-adoção de perfil de projeto otimista ( superest1mativa do comportamento

( camadas resistentes)

. -representação inadequada do comportamento do solo pelo uso de correlações empíricas não aplicáveis à situação. -erro de estimativa das propriedades de comportamento do solo pela extrapolação indevida -

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-existência de aterro assimétrico sobre camadas subsuperficiaisde solos moles- solicitações horizontais nas estacas.

-uso de modelos simplificados indevidos ( ex. arrancamento de fundações superficiais ou profundas)

. - falta de travamento em duas direções no topo de estacas isoladas esbeltas, em presença de solos da baixa resistência. - utilização de cargas de trabalho nominais sem verificação de flambagem de estacas muito esbeltas em solos moles ( ex. trilhos)

Problemas envolendoo desconhecimento do comportamentoreal das fundações - adoção de sistemas de fundações diferentes na mesmaestrutura, em razão das características de variação de cargas, variação de profundidade de camadas resistentes do subsolo, sem separação por junta de comportamento ou avaliação da compatibilidade de recalques em diferentes fundações. -obtenção de correlações com ensaios de penetração, de valores de capacidade de carga de fundações profundas sem observar números limites de atrito lateral e resitência de ponta. - adoção de fundações profundas para cargas da estrutura e pavilhões, com presença de aterros compactados assentes sobre camadas compressíveis. - desconhecimento do mecanismo de mobilização da resistência de ponta que necessita de deslocamento proporcional ao diâmetro das estacas escavadas de grande seção- recalques diferenciais. - níveis muito desiguais de carregamento numa mesma estrutura, com mesmo tipo de fundação- recalques diferenciais.

- uso de elementos de fundação como reforço ( fundações profundas)

- avaliar efeitos- deslocamentos necessários, rigidez.

- uso de fundações de comportamento diferenciado ( ex. estacas no entorno do silo e sapatas no centro)

Problemas envolvendo a estrutrua de fundação - erro na determinação das cargas atuantes nas fundações.

-fundação projetada apenas para a carga final atuante ( ex. pré-moldadas podem ocorrer esforços críticos na montagem) .

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-erros decorrentes da indicação apenas de cargas máximas em casos de fundações em estacas com solicitações de compressão e momentos atu antes

( ex. reservatório metálico cheio-vazio)

. - erros de dimensionamento de elementos estruturais das fundações como vigas de equilíbrio, estacas com cargas horizontais, etc)

. - armaduras de estacas tracionadas calculadas sem verificar a fissuração.

- uso de emendas padrões em estacas metálicas sem verificar a tração.

- adoção de solução estrutural na qual os esforços horizontais não são equilibrados pelas fundações. -uso de armaduras muito densas causando dificuldades construtivas

( recobrimento e integridade)

- ausência de exame da situação- como construído-( excentricidades, etc)

Problemas envolvendo as especificaçõesconstrutivas - fundações diretas- pela ausência de indicação precisa: * cota de assentamento.

* tipo e característica do solo a ser encontrado.

* ordem de execução ( cotas diferentes)

. * tensões admissíveis adotadas sem a devida identificação das condições a serem satisfeitas pelo material da base. * características do concreto.

* recobrimento das armaduras. - fundações profundas- pela ausência de indicação * profundidade mínima de projeto.

* peso mínimo ou característica do martelo de cravação.

* tensões características dos materiais das estacas.

* detalhamento de emendas.

* exigência do controle de comportamento de estacas ( levant. )

. * proteção contra a erosão.

Execução-falhas - Fundações superficiais a ) Envolvendo o solo

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Prof. JosØ MÆrio Doleys Soares * fundações assentes em solos de diferentes comportamentos.

* amolgamento do solo ( fundo da vala)

. * sobre escavação e reaterro mal executados.

* substituição do solo por material não apropriado e sem compactação.

* sapatas executadas em cotas diferentes.

* sapatas em cotas superiores a canalizações ( escavações e vazamentos)

Envolvendo o elemento estrutural da fundação * qualidade inadequada do concreto.

* ausência de regularização com concreto magro do fundo da cava da fundação. *execução de fundação com dimensões e geometria incorretas.

* presença de água na cava durante a concretagem ( qualidade e integridade )

. * adensamento deficiente e vibração inadequada do concretodegradação, colapso. * estrangulamento de seção de pilares enterrados.

* armaduras mal posicionadas ou insuficientes.

* junta de dilatação mal executada.

- Fundações profundas

Problemas genéricos * erros de locação.

* erros e desvios de execução ( caso de obstruções)

. * erros de diâmetro ou lado do elemento.

*substituição no canteiro da estaca projetada por elementos equivalentes. * inclinação final executada em desacordo com o projeto.

* falta de limpeza da cabeça da estaca para vinculação ao bloco.

* ausência ou posição incorreta de armadura de fretagem.

* características do concreto inadequadas

Estacas cravadas *falta de energia de cravação.

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*excesso de energia de cravação. *levantamento de elementos já cravados pela execução de novas estacas.

*falsa nega ( devido a excesso de poro-presão)

- recravar após 24 horas. *flexão dos elementos cravados.

*elevação da poro pressão- ruptura de taludes próximos..

*amolgamento de solos argilosos saturados.

Estacas de madeira

*material inadequado ( diâmetro, resistência e durabilidade)

. *falta de proteçãona cabeça da estaca.

*danos na ponta da estaca.

* emendas inadequadas.

Metálicas- concreto *problemas de soldagem;

*elementos muito esbeltos;

*elementos muito esbeltos em solos moles;

*presença de obstruções;

*estacas cravadas de baixa resistência;

*danos no manuseio da estaca;

*estacas armadas inadequadas;

*estacas muito esbeltas e longas;

*uso de emendas inadequadas;

*estrangulamento do fuste na etapa de concretagem ( solos moles)

; *base alargada menor;

*decontinuidade do fuste ( colunade concreto dentro do tubo)

; *danos nas estacas vizinhas;

*baixa resistência estrutural do concreto;

Estacas escavadas *problemas de integridade e continuidade;

*traço inadequado do concreto;

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* concreto já em início de pega- demora para concretar; * armadura densa ou mal posicionada;

* limpeza inadequada da base;

*presença de água na perfuração por ocasião da concretagem; * desmoronamento das paredes;

* variação de diâmetro em solos moles;

* água sob pressão- concretagem complicada;

* integridade do fuste ( solo ou vazios no concreto)

* prática de excutar vários furos antes de concretar ( desmoronamento )

; *mistura inadequada do concreto.

Tubulões *material da base não compatível com a tensão de projeto;

*dimensões e geometria incorretas;

*estabilidade do solo;

*presença de água;

* mau adensamento do concreto;

* armaduras mal posicionadas ou insuficientes;

* qualidade inadequada do concreto;

* ausência da armadura de fretagem;

* integridade da base ou do fuste.

Eventos pós-conclusâo da fundação

Carregamento próprio da superestrutura

*alteração no uso da edificação ( elevação ou alteração de cargas) *ampliações e modificações não previstas no projeto

Movimentoda massa de solo

*alteração de uso de terrenos vizinhos ( nova construção ou estocagem de materiais pesados próximo à divisa)

; * execução de grandes escavações próximo a construção;

*escavações não protegidas junto à divisa ou escavações internas à obra ( instabilidade )

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*instabilidade de taludes; * rompimento de canalizações enterradas;

* oscilações não previstas de nível de água;

* extravasamento de grandes coberturas ( calhas)

-saturação de solos colapsíveis; * rebaixamento do nível de água;

* escavação ou solapamento;

* ação de animais ou do homem ( escavações indevidas)

Vibrações ou choques * equipamentos industriais;

* compactação vibratória dinâmica.

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Figura1 ? Cortes de estrutura metÆlica para transferŒncia de carga

Figura2 ? Esquema de substituiçªo de sapatas por tubulıes.

Escavar sub solos

Tubulões viram pilares

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-Poros abertos passando por baixo da fundação.

- Concretar, esperar o concreto adquirir resistência.

- Abrir outro poço.

Figura5- Reforço de uma fundaçªo corrida

Figura5 ? Reforço de uma sapata

Figura5- Melhoria do solo po colunas CCP

Injenção de nata de cimento.

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Figura7 ? Destacamento da platibanda pela dilataçªo tØrmica do piso, sem a presença de juntas intermediÆrias ou junta de dessolidarizaçªo no encontro piso / parede.

Figura6- Solapamento do aterro ao lado da calçada lateral de unidade tØrrea.

Figura6 ? Fissuraçªo de azulejos na borda da piscina, pela dilataçªo tØrmica do piso.

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Figura 9- Perigo de recalque nas zonas centrais por sobreposiçªo de tensıes.

Figura 12- Exemplo de recalque de sapata por incorreçªo na definiçªo de sua cota de assentamento.

Figura 1 ? Perigo de inclinaçªo do novo edifício.

Figura 10- Perigo de inclinaçªo de um edifício em direçªo ao outro.

Novo

Solo consolidadoSolo não consolidado

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Figura 13

Figura 15

Figura 14

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Figura 16 ? Cargueira para cravaçªo de estacas prensadas

Figura 17 ?Reaçªo contra a estrutura existente

Figura 18 ? Reforço da fundaçªo prevendo a recuperaçªo do desaprumo.

- Peças vazadas de concreto ou

- Colocar 8 barras de aço e concretar o tubo. - Encunhar.

Mega

-Prédio 6 pavimentos, estcas pré-moldadas de

. Recalque 18cm, levantam 6 cm.

-Viga Emergencial, (

. -Cargas para recuperar o prumo ( lado oposto)

-Desaprumo de 5 cm 3cm, 60dias

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Figura 19 ? Esquema de posicionamento do prØdio com recalque diferencial

Figura 2- Posicionamento das armaduras dereforço das vigas do radier

Figura 20 ? Estacas e blocos da estrutura de reaçªo Figura 21 ? Posicionamento das vigas de transiçªo

- Radier com recalque. - Desnível 29 cm.

Estacas e bloco para segurar os recalques

- Vigas de transição. - Romper a laje do radier para colocar as vigas em serviço. - Macaquear e calçar.

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Figura 23 ? Linhas de tubulıes apoiados em aterro e em solo natural: na sondagem nªo foi detectado o horizonte de separaçªo entre as camadas.

Figura 24 ?Recalques das fundaçıes em funçªo do desconfinamento do solo, ela construçªo de edifício vizinho.

Figura 25 ? A açªo de força horixontal nos elementos da fundaçªo, pela instabilizaçªo de talude.

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Figura 26 ? Detalhe da viga de fundaçªo ? reforço Figura 27 ? Detalhe do bloco de apoio para a transferŒncia do carregamento

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