Patologia Das Fundações

PATOLOGIA DAS FUNDAES

DESEMPENHO

So muitos os fatores que podem prejudicar o desempenho das fundaes de uma edicao. Ao longo de toda sua vida Ml, elas esto sujeitas, por exemplo, a esforos resultantes de adensamento do solo, aumento de cargas em terrenos vizinhos e vibraes causadas por exploses no subsolo como em reas prximas a obras do metr.

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Um fator que deve ser levado em considerao de que as fundaes quase sempre

esto enterradas, longe do alcance da viso, o que torna a percepo e a deteco das falhas

quase impossveis sem o auxlio de tcnicas avanadas.

Por outra parte, deve-se considerar tambm que qualquer interveno que seja

necessria, alm de onerosa, muito complicada, uma vez que o acesso a esses elementos na

grande maioria dos casos difcil. Diante desses fatores, conhecer e prevenir as patologias

das fundaes extremamente importante.

De acordo com um estudo realizado no Rio Grande do Sul de 1974 a 1992, por Silva

& Bressani, foram analisados vrios casos de obras com problemas de fundaes. O

resultado encontrado relata as incidncias de patologias de acordo com sua origem, no estudo

quanto intervenes nos terrenos adjacentes as obras e quanto a interao solo-estrutura no

caso de fundaes profundas. A seguir so apresentadas as duas situaes, uma para casos de

patologias de fundaes em geral e outra para casos de patologias de fundaes profundas,

figura 2.1 e figura 2.2, respectivamente.

Figura 2.1 - Incidncia das patologias de fundaes em geral no Rio Grande do Sul quanto sua origem Fonte: (SILVA&BRESSANI,1994).

23,3%

5,5%

13,1% 2,8%

55,3%

Fatores externos

Uso

Execuo

Materiais

Projeto

O xito ou fracasso de uma fundao, ou mesmo a possibilidade de aparecimento de problemas, pode ter origem ou mesmo depender de

uma imensa variabilidade de aspectos, alguns deles considerados como detalhes ou menos significativos.

CAUSAS DAS PATOLOGIAS

InvesMgao A invesMgao do subsolo a causa mais freqente de problemas de fundaes. Na medida em que o solo o meio que vai suportar as cargas, sua idenMcao e a caracterizao de seu comportamento so essenciais soluo de qualquer problema.

PROJETO Problemas envolvendo o comportamento do solo

So inmeros os problemas originados na etapa de anlise e projeto envolvendo o comportamento do solo. Exemplos \picos desse Mpo de problema so: - Adoo de perl de projeto oMmista (superesMmaMva do comportamento), sem caracterizao adequada de todas as situaes representaMvas do subsolo; - Erros na esMmaMva das propriedades de comportamento do solo; - Uso indevido dos resultados de ensaios para esMmaMva de propriedades do solo

no correlacionveis com o Mpo de solicitao; - Adoo de fundaes inadequadas face ao comportamento especco do solo;

EXECUO Levantamento de estacas \pico de blocos com vrias estacas, ocorre quando a cravao de uma nova pea provoca o deslocamento do solo. Com isso, h o "levantamento" das estacas vizinhas j cravadas. Dependendo da magnitude do levantamento, h prejuzo no desempenho das fundaes.

Problemas com concreto principalmente em estacas Strauss, o uso de material com baixo fator gua/cimento provoca segregao na concretagem, entre outros problemas. Concretos mal misturados, geralmente de forma manual, podem resultar em peas nais com baixa resistncia. possvel, tambm, se encontrar problemas com cimentos de m qualidade (hidratados), estocados inadequadamente na fase de fundaes, geralmente os canteiros ainda no esto devidamente instalados e a armazenagem do material , s vezes, precria.

STRAUSS e do tipo BROCAS

Hlice con6nua alguns problemas de execuo comum com hlice con\nua envolvem o posicionamento das armaduras. Entre eles, a diculdade ou impossibilidade de colocao de armadura projetada por problemas no detalhamento, baixa trabalhabilidade do concreto ou demora no processo. Em solos muito moles j se vericou armadura posicionada fora do corpo da estaca devido a procedimentos imprprios de colocao.

Adensamento inadequado

Trincas tpicas de patologias devido a fundaes

Patologias ps-concluso das fundaes

Equipamentos industriais maquinrios cuja ao dinmica produz vibraes (prensas, impressoras rotaMvas, equipamentos de corte de metais) so origem de diversos problemas de fundaes. Cuidados especiais devem ser tomados para isolar os efeitos ainda na fase de implantao dos equipamentos.

Exploses ocorrem durante desmonte de rochas ou desmonte de estruturas de concreto, e a vibrao pode aMngir fundaes e estruturas vizinhas. Recomenda-se que, antes dos trabalhos dessa natureza, sejam elaborados a inspeo e o laudo fotogrco dos imveis vizinhos, para conhecer eventuais situaes de risco e demonstrar existncia de danos previamente existentes. importante invesMgar e avaliar a resposta dessas estruturas prximas vibrao.

Rebaixamento de nvel d'gua deslocamentos resultantes do rebaixamento de lenis freMcos acarretam o aparecimento de recalques na superjcie do solo, afetando principalmente fundaes diretas apoiadas na regio. So mais afetados os solos granulares fofos; os mais compactos so afetados de forma signicaMva se h carreamento e perda de material.

Degradao dos materiais

Solo agressivo os projetos de elementos em contato com solo ou gua devem considerar os aspectos de integridade de longo prazo. A ao do meio sobre a fundao obriga a vericao de existncia de materiais agressivos e seus possveis efeitos. Sobretudo em fundaes de unidades industriais, que mais comumente apresentam problemas de degradao, necessrio vericar aspectos como resisMvidade do solo, pH e teores de sulfatos e cloretos.

O aterro fora construdo havia mais de vinte anos e se apresentara estvel at aquela data;

A terraplenagem efetuada pela empreiteira alterou as condies de equilbrio existentes, resultando na ruptura do macio terroso e no conseqente colapso total da residncia que ficava sobre ele.

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DESMORONAMENTOS

(a) - Junta de dilatao (05/01/2005) b) - Junta de dilatao (06/04/2005) Figura 3.4 Deformaes excessivas na junta de dilatao Fonte: (Relatrio Tcnico 279/05, Geoforma).

Atravs destes dados pode-se classificar a movimentao de massa na classe muito

lenta conforme figura 3.5. A anlise tambm cabe demonstrar que a composio do

material da encosta oriunda de solos coluvionares ou Tlus, j que o mesmo detm em sua

caracterstica a fluidez.

Figura 3.5 - Critrio de classificao de movimento de massa Fonte: (Cruden & Varnes, 1996.)

102

10

1

10-1

10-2

10-3

10-5

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10-7

10-8

10-9

MUITO RPIDO

RPIDO

MODERADO

LENTO

MUITO LENTO

EXTREM. LENTO

EXTRE. RPIDO

3m/s

0,3m/min

1,5m/dia

1,5m/ms 1,5m/ano

0,3m/5anos

ESCORREGAMEN-TOS

FLUIMENTOS

m/s

16mm/ano

1,6m/ano

13m/ms

1,8m/h

300cm/min

5m/s

Varnes(1958) Cruden & Varnes(1996)

CASO I

O caso de obra trata de um problema de fundaes ocorrido na cidade de Florianpolis - SC, mais especicamente no bairro Jurere, nas proximidades da Rodovia Tertuliano de Brito Xavier. O estudo a seguir, tem o objeMvo de apresentar o problema bem como avaliar as causas e os danos referentes ao mesmo.

A seguir, so citadas as construes que foram afetadas pelo problema ocorrido: - Edijcio de dois pavimentos; - Casa de material fazendo divisa com o prdio; - Casas de material a jusante do prdio; - Casa de madeira; - Sobrado de material; - Rede de abastecimento de gua pblica; As anormalidades nas construes comearam a aparecer a parMr do dia 14 de Dezembro de 2004, aproximadamente, o que se fez necessrio estudo e analises para idenMcar a causa e a provvel soluo do problema.

Reforo de fundaes Reforo com estaca de reao ou estaca

mega.

Causa da Patologia A causa dos problemas pode ser idenMcada analisando tudo o que norteia as obras envolvidas. Podendo exisMr vrias ou apenas uma que o represente e que seja responsvel. Neste caso especicamente s existe uma causa que predomina e que de fato a causadora de todos os danos. De acordo com o levantamento de dados e analises feitas no local, vericou-se que na mesma regio onde estavam construda as obras envolvidas tambm estava sendo executada uma obra de escavao e remoo de material.

Reforo de fundaes Reforo com estaca raiz.

executada utilizando-se camisa metlica de pequeno dimetro, que permite a injeo, compresso, da calda de cimento para o solo.

Forma o corpo da estaca. Recebe armadura em toda sua extenso; Utiliza equipamento de pequeno porte.

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(a) Vista da escavao (b) - Vista da escavao Figura 3.1 Escavao e remoo de materiais da encosta Fonte: (Relatrio Tcnico 279/05, Geoforma).

Nota-se que a formao geolgica desta regio constituda por solos coluvionares de

colorao cinza com misturas fofas de areia argilosa.

Adicionalmente a este perfil do subsolo, encontram-se em meia encosta inmeros blocos de

rocha e/ou mataces que rolaram em pocas passadas, quando da formao geolgica local.

O nvel do lenol fretico aflorante em alguns pontos, como por exemplo nos

fundos do terreno onde se localiza o Edifco, assim como no lote imediatamente ao lado. Nos

fundos e lateral do prdio, o lenol fretico deixou de aflorar quando do aparecimento das

fissuras e deslocamento do macio. J na regio da escavao, o nvel do lenol fretico um

pouco mais profundo, em torno de 1,2 m 6,13 m da superfcie do terreno.

A escavao que estava sendo efetuada no local pode ser considerada como uma

escavao convencional, executada com o auxlio de retro-escavadeiras, e pela detonao dos

blocos de rocha.

As observaes tambm mostram indcios de que tempos atrs j houve algum tipo de

ruptura da encosta e que se estabilizou. Ver figura 3.2.

Edifcio

12m

Presena de gua


As observaes tambm mostram indcios de que tempos atrs ja houve algum Mpo de ruptura da encosta e que se estabilizou. 32

Figura 3.2 - Vista da ruptura na encosta Fonte: (Relatrio Tcnico 279/05, Geoforma).

Logo, a causa dos problemas deve-se a escavao que estava sendo feita logo abaixo

das residncias, mesmo porque no havia nenhum sistema de escoramento durante a fase de

escavao, assim como nenhum sistema de monitoramento de movimentao de massa.

Levando-se em conta tambm que para uma escavao nesse porte, e localizada em uma

regio urbana, requer cuidados especiais no que diz respeito estabilidade global da encosta,

assim como uma avaliao da variao do lenol fretico e do estado de tenses do macio.

Sendo assim, o resultado dos problemas pode ser entendido pelo deslizamento dos

materiais da encosta, que por sua vez atingiu parte da fundao das construes j existentes

trazendo junto para baixo, parte da fundao que estava implantada na regio de ruptura,

tendo como conseqncia danos irreparveis. A origem deste deslizamento est associada

variao no estado de tenses do macio, em especial no alvio de tenses horizontais. O

rebaixamento do lenol fretico provoca adicionalmente deformaes pelo adensamento das

camadas de solo compressvel agravando assim as patologias nas obras em questo. A figura

3.3 a seguir apresenta um corte transversal do esquema que representa o caso em questo.

Ruptura


Logo, a causa dos problemas deve-se a escavao que estava sendo feita logo abaixo das residncias, mesmo porque no havia nenhum sistema de escoramento durante a fase de escavao, assim como nenhum sistema de monitoramento de movimentao de massa. Levando-se em conta tambm que para uma escavao nesse porte, e localizada em uma regio urbana, requer cuidados especiais no que diz respeito estabilidade global da encosta, assim como uma avaliao da variao do lenol freMco e do estado de tenses do macio.


Reforo de fundaes Reforo atravs da injeo de calda de

cimento no solo.

Reforo de fundaes Reforo atravs da injeo de calda de

cimento no solo.

Reforo de fundaes Reforo com brocas. A sua execuo se torna difcil ou at mesmo

invivel quando: O terreno local constitudo por aterro com

entulho de obra. A escavao no possvel devido presena de vrios obstculos que impendem a escavao.

Terrenos arenosos com nvel de gua elevado dificultam a escavao -desmoronamento das paredes laterais da broca,

Adrenagem do buraco.

Reforo de fundaes Reforo com brocas. A sua execuo se torna difcil ou at mesmo

invivel quando: O terreno local constitudo por aterro com

entulho de obra. A escavao no possvel devido presena de vrios obstculos que impendem a escavao.

Terrenos arenosos com nvel de gua elevado dificultam a escavao -desmoronamento das paredes laterais da broca,

Adrenagem do buraco.

Reforo de fundaes Reforo com brocas.

Reforo de fundaes Reforo com sapatas.

Reforo de fundaes Reforo com sapatas.

PRDIOS DE SANTOS

Argila marinha

Areia pouco argilosa

qCamada de areia, entre 6 e 10 m, compacta, boa.

qAbaixo dela h uma camada de argila marinha do 10 ao 30 m de profundidade, um solo muito mole.

qUm prdio com carga maior atritando sobre a areia, comprime essa argila, gerando recalques diferenciais.

PRDIOS DE SANTOS

PRDIOS DE SANTOS

Edifcio Nncio Malzoni

PRDIOS DE SANTOS (Nncio Malzoni)

1a etapa: execuo de oito estacas de cada lado do edifcio, com dimetro variando de 1,0 a 1,4m, e profundidade mdia de 57 m, at ingindo um solo residual resistente e seguro situado abaixo da camada de argila mole.

Na foto ao lado, pode-se observar a camisa metlica utilizada para conter o solo durante a execuo das estacas.


2a etapa: foram executadas 8 vigas de transio com cerca de 4,5 m de altura para receber os esforos dos pilares e transmiti-los s novas fundaes.


3a etapa: 14 macacos hidrulicos acionados por seis bombas, instalados entre as vigas de transio e os novos blocos de fundao, foram utilizados para reaprumar o edifcio.

Os vos em que estavam os macacos foram preenchidos com calos metlicos e, aps, concretados.

PRDIOS DE SANTOS

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