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Universidade Federal do Rio Grande do Sul Geologia de Engenharia II – ENG5102 Fundações FUNDAÇÕES página - 1 Escolha do tipo de fundação para construções nos perfis de subsolo que predominam nas Regiões Geológicas. sapatas • Sapatas; Tipos de fundações a analisar. pré-moldadas franki estacas cravadas • Pré-moldadas(estacas cravadas); • Franki; estacas escavadas com trado rotativo • Estacas escavadas com trado rotativo; • Tubulões. tubulões As estacas escavadas com trado rotativo podem ser substituídas por estacas escavadas com sonda (Strauss), só que as primeiras escavam todos os tipos de solos e as segundas escavam solos até N≈30 golpes SPT.
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Geologia de Engenharia II – ENG5102<br />
Fundações<br />
<strong>FUNDAÇÕES</strong><br />
página - 1<br />
Escolha do tipo de fundação para construções nos perfis de<br />
subsolo que predominam nas Regiões Geológicas.<br />
sapatas<br />
• Sapatas;<br />
Tipos de fundações a analisar.<br />
pré-moldadas<br />
franki<br />
estacas cravadas<br />
• Pré-moldadas(estacas cravadas);<br />
• Franki;<br />
estacas<br />
escavadas<br />
com trado<br />
rotativo<br />
• Estacas escavadas com trado rotativo;<br />
• Tubulões.<br />
tubulões<br />
As estacas escavadas com trado rotativo podem ser substituídas por estacas<br />
escavadas com sonda (Strauss), só que as primeiras escavam todos os tipos de solos e<br />
as segundas escavam solos até N≈30 golpes SPT.
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Fundações<br />
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Os tubulões podem ser substituídos por estacas escavadas com broca rotativa ou<br />
roto-percussiva (estaca raiz ou injetada).<br />
Formação.<br />
Escudos.<br />
São afloramentos de rochas resultantes do resfriamento do magma nas profundezas<br />
da crosta terrestre, que chegaram a superfície devido a grandes soerguimentos<br />
acompanhados de grandes erosões das rochas sobrejacentes (rochas metamórficas,<br />
rochas sedimentares e rochas magmáticas extrusivas de derrames).<br />
São regiões altas e convexas em forma de escudo, rodeadas de bacias<br />
sedimentares com cotas bem mais baixas.<br />
No Rio Grande do Sul, o Escudo Riograndense possui cotas de até 400m acima do<br />
NA do mar.<br />
Planície<br />
Costeira<br />
ESCUDO<br />
Depressão<br />
Periférica<br />
Rochas magmáticas abissais<br />
Rochas metamórficas<br />
Rochas sedimentares<br />
Rochas magmáticas extrusivas (derrames pequenos)<br />
Areias finas<br />
Falhas tectônicas Dique<br />
Os rios nessa região possuem declividade acentuada, sendo jovens e<br />
desenvolvendo ações de erosão e de transporte.<br />
Eles deslocam-se para as bacias sedimentares periféricas mais baixas e só<br />
apresentam ações de deposição em locais de pequena declividade, como na periferia do<br />
Escudo, antes de atingirem aquelas bacias sedimentares.
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Por estas razões, os solos residuais predominam nos Escudos, sendo os solos<br />
transportados ocasionais e de pequena extensão.<br />
Sendo regiões altas, o NLF(nível do lençol freático) é profundo, exceto no sopé das<br />
encostas, onde pode ser superficial e até ser interceptado pelas encostas, dando origem<br />
a exudações e fontes.<br />
As rochas que predominam nos Escudos são:<br />
• Rochas magmáticas abissais: granitos e granodioritos;<br />
• Rochas metamórficas ainda não erodidas: ardósias, filitos, xistos, gnaisses e<br />
quartzitos;<br />
• Rochas sedimentares ainda não erodidos: arenitos e conglomerados;<br />
• Rochas magmáticas extrusivas de pequenos derrames ainda não erodidos:<br />
riolitos e dacitos.<br />
Solos residuais de granito, granodiorito e gnaisses pouco xistosos.<br />
Características das rochas matrizes e dos solos resultantes.<br />
São rochas de textura granular grossa (minerais grandes) e de estrutura maciça<br />
(fendas esparsas com espaçamentos da ordem de metro).<br />
Constituíção mineralógica:<br />
Granitos:<br />
• feldspato K ±50%;<br />
• feldspato CaNa ±10%;<br />
• quartzo ±30%.<br />
Granodioritos:<br />
• feldspato K ±35%;<br />
• feldspato CaNa ±35%;<br />
• quartzo 40-30%.<br />
Gnaisses:<br />
• feldspato K e/ou CaNa ±50%;<br />
• quartzo ±30%;<br />
• anfibólios ±20%.
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Os solos residuais dessas rochas são:<br />
página - 4<br />
• no horizonte C: arenosos devido a textura granular e com matacões devido<br />
a estrutura maciça;<br />
• no horizonte B: argilosos, devido os feldspatos se decomporem em argila,<br />
com areias resultantes do quartzo.<br />
Fora da zona de falha de compressão.<br />
Regiões onduladas.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
NLF<br />
solo argiloso com areia e c/<br />
ou s/ matacões esparsos<br />
solo arenoso c/ pouca argila<br />
e muitos matacões<br />
Nenhuma estaca atravessa solos com matacões.<br />
Os solos residuais guardam a compacidade da rocha mãe, sendo solos de média<br />
resistência (horizonte B) ou de alta resistência (horizonte C de rochas de textura<br />
granular grossa).<br />
Fundações indicadas:<br />
• sapatas sobre horizonte B;<br />
• tubulões, atravessando o horizonte C e seus matacões e sendo os tubulões<br />
a céu aberto (acima do NLF) devendo-se optar pela mais barata.<br />
Regiões acidentadas:
NLF<br />
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Fundações<br />
C<br />
A<br />
solo arenoso c/ pouca<br />
argila e muitos<br />
matacões<br />
página - 5<br />
Fundações indicadas: as mesmas das regiões onduladas<br />
Os tubulões poderão ser substituídos por estacas escavadas com broca rotativa ou<br />
roto-percussiva.<br />
Nas zonas de falhas de compressão.<br />
Nessas zonas, as rochas se apresentam intensamente fraturadas, sendo a<br />
decomposição uniforme. Não ocorrem matacões no horizonte C e muito menos no<br />
horizonte B.<br />
Regiões onduladas.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
zona de falhas<br />
solo argiloso com<br />
areia<br />
solo arenoso com pouca argila<br />
e sem matacões<br />
NLF
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Fundações<br />
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As estacas cravadas não atravessam o horizonte C dessas rochas, porque é de alta<br />
resistência.<br />
As estacas escavadas com trado rotativo são de alta produção porque o NLF é<br />
profundo e porque as paredes do furo são estáveis, que são as características dos solos<br />
residuais.<br />
Fundações indicadas:<br />
• sapatas no horizonte B;<br />
• estacas escavadas com trado rotativo.<br />
As estacas escavadas com sonda (strauss) não atravessam o horizonte de alta<br />
resistência.<br />
Regiões acidentadas.<br />
NLF<br />
A<br />
C<br />
Fundações indicadas: as mesmas das regiões onduladas.<br />
solo arenoso com<br />
pouca argila e sem<br />
matacões<br />
Solos residuais de filitos, de xistos e de gnaisses escuras com xistosidade<br />
pronunciada.<br />
Características das rochas e dos solos resultantes.<br />
Tanto os filitos como os xistos (micaxistos), são constituídos:<br />
• 70% de micas de fácil decomposição;<br />
• 30% de quartzo.<br />
Sendo que nos filitos os minerais são invisíveis, enquanto nos xistos são visíveis,<br />
mas muito pequenos.
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Os solos residuais dessas rochas são:<br />
• no horizonte C: solos siltosos devido a textura microgranular;<br />
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• no horizonte B: solos argilosos, devido as micas se decomporem em argilas,<br />
com siltes resultante do quartzo.<br />
Os gnaisses escuros com xistosidade pronunciada e ricos em feldspato CaNa de<br />
fácil decomposição dão origem a subsolos semelhantes por possuírem a seguinte<br />
composição:<br />
• feldspato CaNa ±50%;<br />
• anfibólios e mica biotita ±20%;<br />
• quartzo ±30%.<br />
Estas rochas, por predominarem minerais de fácil decomposição (feldspato CaNa,<br />
anfibólios e mica biotita) e por se apresentarem dobradas com fendilhamento intenso,<br />
se decompõem de maneira uniforme, não ocorrendo matacões nos seus solos residuais.<br />
Regiões onduladas.<br />
A<br />
B<br />
C<br />
solo argiloso com silte (nos<br />
gnaisses ainda com areia)<br />
solo siltoso (nos gnaisses:<br />
solo areno-siltoso) com<br />
argila<br />
São solos de média resistência, tanto o horizonte B como C.<br />
Devido ao NLF profundo e serem solos estáveis nas paredes do furo, as estacas<br />
escavadas com trado rotativo são de alta produção e, em geral, imbatíveis em preço.<br />
As estacas escavadas com sonda (strauss) atravessam o horizonte C dessas rochas<br />
por ser de média resistência, podendo serem empregadas.<br />
As fundações indicadas são:<br />
NLF<br />
• sapatas, sempre uma opção em solos residuais;<br />
• estacas escavadas com trado rotativo.
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As estacas cravadas são de difícil cravação em solos de resistência média, não<br />
sendo recomendável utilizá-las.<br />
Regiões acidentadas.<br />
NLF<br />
A<br />
C<br />
Fundações indicadas: as mesmas das regiões onduladas.<br />
Solos residuais de quartzito.<br />
solo arenoso com<br />
pouca argila e sem<br />
matacões<br />
Características da rocha e dos solos resultantes.<br />
Os quartzitos são de dificílima decomposição, pois são constituídos basicamente<br />
de quartzo (85 a 100%), apresentando pequena ou nula espessura de solo.<br />
Regiões onduladas ou acidentadas:<br />
A<br />
C<br />
NLF<br />
A fundação indicada é sapata, mas para executá-la será necessário escavar um<br />
pouco a rocha empregando explosivos. Devido a isso, é comum, em seu lugar, utilizar<br />
estacas escavadas com broca (estaca raiz ou injetada), que são as únicas estacas<br />
capazes de furar rochas, porém são caras.
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NLF<br />
Solos de xistos ou filitos alternados com quartzitos e dobrados.<br />
Características das rochas e dos solos resultantes.<br />
página - 9<br />
Os xistos e filitos se decompõem com facilidade dando origem a solos de média<br />
resistência, enquanto os quartzitos praticamente não se decompõem.<br />
Como as rochas estão dobradas, elas se apresentam intensamente fraturadas,<br />
permitindo a passagem das águas de infiltração através das bandas de quartzito, que<br />
agem sobre os xistos e filitos subjacentes, decompondo-os em solos.<br />
NLF<br />
Regiões onduladas e acidentadas.<br />
A<br />
C<br />
xistos ou filitos rochas<br />
quartzitos rochas<br />
solos residuais de xistos ou filitos<br />
A seção geológica acima é de regiões acidentadas não ocorrendo o horizonte B.<br />
Nas regiões onduladas ocorre o horizonte B.
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Fundações<br />
página - 10<br />
Pode-se executar fundações por sapatas, mas dever-se-á considerar apenas a<br />
resistência média das camadas de solos residuais de xisto ou filito, desconsiderando-se<br />
as camadas de quartzito rocha de alta resistência.<br />
No caso de grandes cargas, há necessidade de assentar as fundações em camadas<br />
mais resistentes, tendo-se de atravessar as camadas de solos e de rochas alternadas<br />
até atingir uma camada de rocha (filito, xisto ou quartzito) que não tenha solo abaixo, o<br />
que só pode ser conseguido com o emprego de tubulões.<br />
Os tubulões serão do tipo a céu aberto, porque o nível do lençol freático é profundo,<br />
podendo ser substituídos por estacas escavadas por broca rotativa ou roto-percursora,<br />
mais rápidas, porém mais caras.<br />
Solos residuais de gnaisses em estruturas gnaissica ou bandeada.<br />
Os gnaisses com estrutura bandeada (ou gnaissica) são constituídos de bandas (ou<br />
faixas) de quartzo e feldspato granulares e de difícil decomposição alternadas com<br />
bandas xistosas ricas em micas escuras e anfibólios (silicatos de FeMg alongados) de<br />
fácil decomposição, num verdadeiro sanduíche dobrado.<br />
banda xistosa<br />
banda granular<br />
Os solos residuais do horizonte C desses gnaisses apresentam um subsolo similar<br />
aos dos filitos (ou xistos) alternados com quartzitos. As bandas xistosas ricas em<br />
minerais escuros lamelares ou alongados estão decompostas em solos de média<br />
resistência, enquanto as bandas granulares ricas em quartzo e feldspato ainda<br />
permanecem rochosas, estando o NLF profundo.<br />
Da mesma forma as fundações indicadas são sapatas ou tubulões a céu aberto.
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Fundações<br />
Solos residuais de xistos, filitos, de gnaisses e de granitos com veios quartzosos.<br />
página - 11<br />
Tais rochas pertencem a formação geológica das mais antigas, sendo<br />
seguidamente atravessadas por veios de quartzo, provenientes da precipitação de<br />
solutos silicosos num sistema de fendas abertas devido a infiltrações de soluções<br />
gasosas hidro-termais emanadas de um magma inferior.<br />
Os veios de quartzo que seguidamente se apresentam paralelos e com espessuras<br />
variando de poucos centímetros a até poucos metros permanecem rochosos nos solos<br />
residuais.<br />
solo residual c/ ou s/<br />
horizonte B e c/<br />
veios de quartzo<br />
Rocha<br />
NLF<br />
Podem ser empregadas fundações por sapatas, considerando-se apenas a<br />
resistência dos solos residuais e não a dos veios de quartzo. O nível do lençol freático<br />
sendo profundo não causa problemas executivos.<br />
Se a espessura dos veios de quartzo for pequena, poder-se-á também optar por<br />
estacas escavadas com trado rotativo. Quando se atinge o veio, suspende-se a<br />
escavação do furo, retirando o trado rotativo, e emprega-se um trépano de 3 a 5<br />
toneladas caindo da máxima altura possível para quebrar o veio de quartzo,<br />
prosseguindo-se após a escavação com o trado rotativo.<br />
Quando o veio é de maior espessura, ele não pode ser quebrado pelo trépano<br />
pesado. Nesse caso, a solução só pode ser por tubulões a céu aberto (NLF profundo) ou<br />
utilização de estaca escavada rotativa ou rotopercussiva (estaca raiz).
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Fundações<br />
Planalto de Derrames.<br />
Formação.<br />
página - 12<br />
É uma região formada por uma sucessão de derrames, tendo-se constatado em<br />
determinadas sub-regiões, um total de 12 derrames ( Bom Jesus e Vacaria no RGS ) e<br />
em outra , apenas um derrame (Uruguaiana – RGS), que ocorreram entre 90 e 150<br />
milhões de anos atrás.<br />
Quando ocorreram os derrames, o clima no sul do Brasil era de deserto e se<br />
formaram extensos campos de areia fina com dunas antes do primeiro derrame e entre<br />
os primeiros derrames, que acabaram se transformando por cimentação em arenitos.<br />
Os derrames foram predominantemente de magma basáltico, porém os últimos, na<br />
região da Grande Caxias -RGS, foram de magma ácido, que deram origem a riolitos e a<br />
dacitos. Devido a dificuldade de distinguir visualmente estas rochas extrusivas ácidas,<br />
elas são denominadas de riodacitos.<br />
As composições mineralógicas dessas rochas extrusivas, todas com textura microcristalina,<br />
são em média as seguintes:<br />
BASALTOS RIOLITOS DACITO<br />
Feldspato K ----- ± 50% ± 35%<br />
Feldspato CaNa ± 60% ±10% ± 35%<br />
Quartzo ----- ±30% ±10-30%<br />
Piroxênios ±40% ----- -----<br />
Anfibólios ----- ±0-20% ±0-20%<br />
Ocorreram também sobre o último derrame na região de Júlio de Castilhos e Cruz<br />
Alta no RGS deposição fluvial de areias, que deram origem por cimentação a arenitos.<br />
Devido a soerguimentos epirogênicos posteriores, os derrames, que cobrem a<br />
metade norte do RGS, apresentam-se à leste cotas de 1000 a 1200m e ao sul na direção<br />
leste-oeste cotas de 800 a 100m, mergulhando suavemente para oeste. Eles são<br />
limitados por escarpas de iguais desníveis a leste e ao sul.<br />
Dessa forma, os rios, que descem do Planalto para a Planície Costeira a leste e<br />
para a Depressão Periférica ao sul, possuem um gradiente hidráulico acentuado e,<br />
portanto, uma grande capacidade de erosão, esculpindo vales profundos com encostas<br />
ingremes.<br />
No sopé e nos degraus das encostas dos vales profundos ocorreram talus, que são<br />
acúmulos de materiais heterogêneos (solos + fragmentos e blocos de rocha) resultantes<br />
de escorregamentos e quedas de detritos das encostas.
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Fundações<br />
Solos residuais de basaltos, de riolitos e de dacitos.<br />
Em regiões onduladas.<br />
s.argiloso<br />
s.siltoso c/<br />
muita argila<br />
BASALTO<br />
A<br />
B<br />
C<br />
solo argiloso c/ silte<br />
s. siltoso c/ pouca<br />
argila<br />
RIOLITO OU<br />
DACITO<br />
NLF<br />
página - 13<br />
Estas rochas, devido ao resfriamento rápido do magma que lhes deu origem, são<br />
intensamente diaclasadas e não possuem matacões no horizonte C dos seus solos<br />
residuais.<br />
As fundações mais indicadas são:<br />
• sapatas, por serem os solos residuais de média resistência, pelas paredes<br />
da cava serem estáveis e pelo NLF ser profundo;<br />
• estacas escavadas com trado rotativo, porque o solos residuais<br />
proporcionam paredes estáveis no furo, porque não há matacões no<br />
horizonte C e porque o NLF é profundo.<br />
As estacas cravadas tem grande dificuldade para atravessar o horizonte C dos<br />
solos residuais acima do NLF.<br />
Em regiões acidentadas.<br />
• Com horizonte C: as fundações indicadas são as mesmas pelas mesmas<br />
razões.<br />
• Sem horizonte C e/ou horizonte C de pequena espessura.
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Fundações<br />
NLF<br />
página - 14<br />
As sapatas são as fundações indicadas. No caso de não se desejar escavar rocha<br />
para assentar as sapatas, pode-se substituí-las por estacas escavadas com broca.<br />
Solos residuais de arenito.<br />
As fundações nesses solos serão analisadas no item 4.2-Bacias Sedimentares,<br />
onde eles são mais freqüentes.<br />
Tálus.<br />
Os tálus são massas em forma de lentes espessas:<br />
muito porosas com partículas dos solos, pedras e blocos empilhados, que ficam<br />
plásticos, isto é,<br />
• moles durante as chuvas devido as grandes infiltrações;<br />
• sujeitas a rastejos periódicos, devido suas massas plásticas estarem<br />
assentadas sobre superfícies levemente inclinadas no sopé das encostas.<br />
Por estas razões, só se pode construir sobre tálus após executar obras de<br />
estabilização, que são em geral muito caras.<br />
As fundações indicadas, uma vez o tálus estabilizado, são tubulões, porque se terá<br />
de atravessar blocos e pedras de rocha dispersas no solo mole.<br />
As sapatas não devem ser assentadas sobre o talus, porque há solo mole entre as<br />
pedras e blocos, e as estacas convencionais não atravessam blocos e pedras.
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Fundações<br />
Bacias Sedimentares.<br />
Formação.<br />
As Bacias Sedimentares são constituídas de:<br />
página - 15<br />
• várzeas (poucos metros acima do nível do mar) de rios senis formados por<br />
sedimentos recentes, solos fluviais, ainda não transformados em rochas;<br />
• regiões onduladas mais altas (cotas de 50 a 200m acima do nível do mar)<br />
adjacentes às várzeas dos rios e formadas por rochas sedimentares antigas.<br />
sedimentos sedimentos sedimentos<br />
antigos rescentes<br />
antigos<br />
Rio<br />
ESCUDO BACIA SEDIMENTAR<br />
PLANALTO<br />
sedimentos<br />
antigos<br />
Granitos e rochas metamórficas<br />
Rochas sedimentares<br />
sedimentos<br />
rescentes<br />
Rio<br />
sedimentos<br />
antigos<br />
Arenitos eólicos<br />
Sedimentos não consolidados
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Fundações<br />
página - 16<br />
As Bacias Sedimentares podem estar limitadas por afloramentos do Batolito (granitos associados a rochas<br />
metamórficas ) de um e de outro lado, como na Bacia Sedimentar do rio Amazonas, ou por afloramento do Batolito de<br />
um lado e por Planalto de Derrames do outro lado, como na Bacia Sedimentar da Depressão Periférica no R.G. do Sul.<br />
As águas correntes erodiram os Escudos limítrofes (afloramentos de Batolitos) e<br />
depositaram as partículas transportadas nas depressões adjacentes submetidas a<br />
movimentos de subsidência, formando as Bacias Sedimentares. Os sedimentos<br />
soterrados acabaram se transformando em rochas sedimentares por processos de<br />
cimentação e/ou compactação.<br />
Soerguimentos epirogênicos posteriores acompanhados de erosões fizeram com que<br />
as rochas sedimentares soterradas aflorassem e passassem a ser erodidas pelos rios<br />
rejuvenescidos, formando um vale erosional secundário dentro dos sedimentos antigos<br />
soerguidos.<br />
Subsidências epirogênicas recentes tornaram os rios senis, os quais depositaram<br />
sedimentos naqueles vales erosionais secundários. Esses sedimentos se apresentam<br />
ainda não consolidados, isto é, ainda não transformados em rocha.<br />
Nas regiões onduladas mais altas ocorrem solos residuais de rochas sedimentares<br />
(70% lamitos, 25% arenitos e 5% conglomerados) com nível de lençol freático profundo,<br />
exceto no sopé das depressões maiores onde ele pode aflorar.<br />
Nas várzeas dos rios ocorrem lamas e camadas lenticulares de areias grossas,<br />
médias e /ou finas e de cascalhos.<br />
No sopé das encostas limítrofes dos Escudos (menos íngremes) e do Planalto de<br />
Derrames (mais escarpados) podem ocorrer talus provenientes do desmoronamento e<br />
cascalheiras de pé de monte resultantes da deposição repentina dos rios que descem<br />
aquelas encostas.<br />
Solos residuais de argilitos, siltitos e arenitos.<br />
Em regiões onduladas.<br />
São solos residuais de resistência média que apresentam em geral o NLF profundo,<br />
pois as regiões onduladas são drenadas pelas várzeas profundas dos rios.<br />
As fundações indicadas são:<br />
• sapatas, que podem ser empregadas sempre com êxito em solos residuais<br />
com NLF profundo;<br />
• estacas escavadas com trado rotativo, por serem os solos residuais de fácil<br />
escavação, por proporcionarem paredes estáveis nos furos e por<br />
apresentarem o NLF profundo.
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Fundações<br />
página - 17<br />
Nesses subsolos, tais estacas são, devido a alta produção, imbatíveis em preço e<br />
prazo.<br />
Convém lembrar que nos lamitos predominam os argilitos em relação aos siltitos.<br />
Em regiões acidentadas.<br />
A<br />
C<br />
ou<br />
NLF<br />
R. Sedimentar<br />
No caso do horizonte C ser espesso, as fundações recomendadas são as mesmas do<br />
caso anterior pelas mesmas razões.<br />
No caso do horizonte C ser de pequena espessura ou inexistente, deve-se optar por<br />
sapatas assentadas sobre essas rochas sedimentares, que, sendo geralmente brandas,<br />
são mais fáceis de serem escavadas do que as rochas magmáticas e metamórficas<br />
normalmente duras.<br />
Solos residuais de conglomerados.<br />
A<br />
NLF
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Fundações<br />
Em regiões onduladas.<br />
As fundações indicadas podem ser:<br />
A<br />
argiloso (conglomerado c/seixos de basalto)<br />
B:solo argiloso c/areia (conglom. c/seixos de granito)<br />
pedregulhoso (conglom. c/seixos de quartzito)<br />
C:solo pedregulhoso (seixos desagregados)<br />
conglomerado (seixos rolados cimentados)<br />
NLF<br />
• sapatas assentadas sobre o solo residual;<br />
página - 18<br />
• tubulões assentados dentro do horizonte C mais consistente para permitir<br />
executar a base caso for necessário atingir um material mais resistente.<br />
As estacas não atravessam solos pedregulhosos. Mesmo nas estacas escavadas<br />
com broca, as dificuldades de perfuração são muito grandes, porque os seixos<br />
desagregados se movimentam sob a broca, quebrando seus diamantes ou suas<br />
pastilhas de vídea, o que torna o emprego daquelas estacas inviáveis economicamente.<br />
Os tubulões são as únicas fundações que atravessam pedregulhos e conglomerados<br />
de forma mais econômica, principalmente a céu aberto, isto é, acima do NLF.
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Geologia de Engenharia II – ENG5102<br />
Fundações<br />
Em regiões acidentadas.<br />
NLF<br />
conglomerado<br />
A<br />
C<br />
ou<br />
conglomerado<br />
A<br />
NLF<br />
página - 19<br />
Se o horizonte C for espesso, as fundações devem ser as mesmas do caso anterior.<br />
No caso de tubulões, durante a escavação da base, o seu teto pode desmoronar, sendo<br />
necessário, nestas condições, aprofundar o tubulão para que a base seja executada<br />
dentro da rocha conglomerada. Tal medida poderá ser necessária no caso anterior,<br />
optar-se por tubulões.<br />
Se o horizonte C for de pequena espessura ou inexistir, a melhor solução será<br />
sapatas.<br />
Solos fluviais das várzeas dos rios.<br />
Onde o rio não meandrou.<br />
Rocha sedimentar c/ ou s/<br />
solos residuais<br />
NLF<br />
lamas moles<br />
São constituídos por uma superposição de camadas de lamas moles formadas pelos<br />
rios durante as cheias. Apresentam NLF superficial e espessura de poucos metros até<br />
dezenas de metros.
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Fundações<br />
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As estacas cravadas, pré-moldadas ou Franki, são indicadas porque o NLF é alto e<br />
os solos a atravessar são moles.<br />
Não é aconselhável empregar estacas escavadas, quer com trado rotativo quer com<br />
sonda (strauss) porque o furo fica cheio de água e as paredes desmoronam, obrigando o<br />
emprego de lama bentonita durante a escavação e de concretagem submersa dentro da<br />
lama.<br />
Onde o rio meandrou.<br />
NLF<br />
(1)<br />
(1)<br />
lama mole c/ lentes de areia<br />
(1) ou de cascalho (2)<br />
(2)<br />
rocha sedimentar c/ ou s/ solo<br />
residual<br />
As lentes de areia, mais comuns, e as lentes de cascalho, mais raras, são antigos<br />
leitos do rio. Já as lamas moles, que em geral predominam, são antigas planícies de<br />
inundação ou várzeas dos rios.<br />
Se há lamas moles abaixo das lentes de areia ou de cascalhos, estas devem ser<br />
atravessadas pelas fundações.<br />
Pelas mesmas razões do caso anterior, NFL alto e paredes dos furos desmoronáveis,<br />
não se deve empregar estacas escavadas, mas sim estacas cravadas.<br />
As estacas cravadas Franki não atravessam as lentes de areia, por serem<br />
compactas, e muito menos as de cascalho, não podendo ser empregadas. As estacas<br />
cravadas pré-moldadas conseguem atravessar com auxílio de jato d’água as camadas<br />
de areia, mas não as de cascalho.<br />
Quando for necessário atravessar uma lente de cascalho, ter-se-á de empregar<br />
tubulões, única fundação convencional capaz de perfurá-la, mas terá de ser do tipo “a ar<br />
comprimido” devido o NLF ser alto.
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Fundações<br />
Cascalheiras de pé de monte.<br />
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Os rios que descem as encostas do Planalto e do Escudo, o fazem com grande<br />
velocidade, transportando por rolamento grande quantidade de pedras e cascalhos<br />
arredondados. Quando encontram a Bacia Sedimentar bem mais baixa, perdem em<br />
muito sua velocidade, depositando inicialmente as pedras e logo depois os cascalhos<br />
que transportavam, dando origem a depósitos daquelas partículas em forma de leques<br />
extensos com espessuras que variam de 3 a 20 m.<br />
Talus.<br />
As fundações recomendadas devem ser:<br />
A<br />
A<br />
Rio<br />
Rocha sedimentar<br />
• sapatas porque nenhuma estaca atravessa a camada de cascalho e não se<br />
pode executar tubulão a céu aberto devido o NLF ser alto;<br />
• tubulões a ar comprimido só em último caso, por ser caro e demorado,<br />
quando for necessário assentar as fundações num material mais resistente<br />
que o cascalho, ou seja rocha sedimentar subjacente.<br />
No sopé das encostas do Escudo e do Planalto, com mais frequência nas da última<br />
região por serem mais ingremes, ocorrem talus entre os rios que descem.<br />
NLF
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Fundações<br />
página - 22<br />
As fundações indicadas, tubulões , foram analisadas no item 1.3.4 relativo aos talus<br />
nos vales do Planalto.<br />
Planície Costeira.<br />
Formação.<br />
Os rios, que se desenvolvem nas Planícies Costeiras, depositam no início delas os<br />
cascalhos e as areias grossas, médias e parte das areias finas, chegando ao mar<br />
apenas com argila, silte e areia fina em suspensão.<br />
Devido a agitação das águas do mar pelas vagas, só se depositam areias finas<br />
junto a linha da costa e nas partes rasas da Plataforma Continental, sendo as argilas e<br />
os siltes transportados em suspensão pelas correntes marinhas para as profundezas do<br />
mar.<br />
canal<br />
barra emersa<br />
barra<br />
lagoa<br />
Na frente da rebentação se formam um canal e uma barra (banco longilíneo de areia<br />
fina) ao longo de toda costa.<br />
Se a costa está sujeita a soerguimentos, a barra emerge e se forma uma nova linha<br />
da costa, individualizando uma laguna litorânea longilínea.<br />
Cursos d’água que antes desembocavam no mar, passam a entrar nessas lagoas de<br />
águas paradas, depositando dentro delas argilas, siltes e areias finas que
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Geologia de Engenharia II – ENG5102<br />
Fundações<br />
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transportavam em suspensão, preenchendo-as de forma lenta e contínua com o decorrer<br />
dos tempos geológicos.<br />
Por sua vez, os ventos, soprando do mar para terra, arrancam areias finas<br />
depositadas pelo mar da faixa litorânea desprovida de vegetação e seca pelo sol nos<br />
períodos de maré baixa.<br />
Dessa forma, as areias finas depositadas pelo mar ao longo da linha da costa são<br />
transportadas pelos ventos para dentro da Planície Costeira, onde são depositadas e<br />
formando campos com dunas de areia fina , que podem cobrir as areias finas marinhas<br />
ou as lamas moles lacustres.<br />
Na Planície Costeira ocorrem solos marinhos, que são os predominantes, solos<br />
lacustres e solos eólicos.<br />
Solos marinhos.<br />
NLF<br />
areia fina<br />
compacta<br />
Nível de lençol freático alto e paredes instáveis dos furos em areias finas<br />
inviabilizam economicamente estacas escavadas e, da mesma forma, os tubulões, por<br />
terem de ser “a ar comprimido”.<br />
As soluções indicadas são:<br />
• sapatas com rebaixamento do lençol freático;<br />
• estacas cravadas pré- moldadas com auxílio de jato d’água, única maneira<br />
delas atravessarem as areias finas compactas.<br />
As estacas Franki não atravessam essas areias compactas.
Solos eólicos.<br />
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Fundações<br />
Areia fina eólica pouco<br />
compacta<br />
NLF<br />
Areia fina marinha<br />
muito compacta<br />
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As areias finas depositadas pelo vento estão empilhadas, devido a pequena energia<br />
dos ventos em relação as das águas correntes dos rios e das vagas marinhas. Estas<br />
originam depósitos de areias encaixadas e compactas.<br />
As fundações recomendadas são estacas cravadas pré- moldadas sem auxílio de<br />
jato d’água ou estacas Franki, pois ambas atravessam areias fofas.<br />
Sobre areias fofas não se deve construir sapatas, porque os recalques serão<br />
significativos.<br />
As estacas escavadas devem ser descartadas devido os furos apresentarem paredes<br />
instáveis.<br />
Solos lacustres.<br />
As lentes de lama resultantes do preenchimento de antigos lagos podem se<br />
apresentar na superfície do terreno ou cobertas por areias eólicas ou marinhas.<br />
lente de lama mole<br />
NLF<br />
lente de lama mole<br />
areias finas<br />
compactas
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Fundações<br />
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Pelas razões já expostas não deve empregar sapatas, estacas escavadas e tubulões.<br />
Nas lentes de lama superficiais, as soluções são estacas cravadas pré-moldadas<br />
com auxílio de jato d’água ou estacas Franki.<br />
Nas lentes de lama enterradas e cobertas por areias marinhas compactas, deve-se<br />
adotar estacas cravadas pré-moldadas com o auxílio de jato d’água para atravessar as<br />
areias compactas.<br />
areias finas eólicas fofas<br />
NLF<br />
lente de lama mole<br />
areia fina marinha<br />
compacta<br />
Nas lentes de lamas enterradas por areias finas eólicas pouco compactas poder-se-á<br />
empregar estacas cravadas pré-moldadas sem auxílio do jato d’água ou estacas Franki,<br />
pois ambas atravessam as areias eólicas.<br />
Cascalheiras de pé de monte.<br />
As Planícies Costeiras são formações litorâneas compridas e estreitas limitadas de<br />
um lado pelo oceano e do outro por encostas do Escudo (no R.G.S.: ao sul ) ou por<br />
encostas dos derrames (no R.G.S.: ao norte ).<br />
No sopé destas encostas em frente aos rios que descem, ocorrem cascalheiras de pé<br />
de monte.<br />
As fundações indicadas nessas cascalheiras de pé de monte em forma de leque já<br />
foram analisadas no item 1.4.5 relativo às Bacias Sedimentares.