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Fundações profundas: tubulões

Fundações profundas: tubulões

Quando as cargas da superestruturas que devem chegar ao solo não são compatíveis com a resistência do solo nas camadas superficiais, temos que fazer uso das fundações profundas. Então, temos duas grandes soluções principais para fundações profundas:estacas e tubulão!

Aposto que você já sabia disso!

Nesse post você vai aprender o que são tubulões, além das diferenças entre tubulões a céu aberto e a ar comprimido.

Por fim, falaremos sobre o processo executivo de cada um deles.

Então, vamos ao conteúdo?

[planilha-capacidade-estacas]

Tubulões

Vamos inicialmente ao conceito de tubulão!

Segundo a NBR 6122:2019, tubulão é um elemento de fundação profunda escavada, em que pelo menos na etapa final, há a descida de pessoas para o alargamento de sua base ou limpeza do fundo da escavação, pois em tubulões as cargas são transmitidas preponderantemente pela base.

Então, segundo a definição da norma, já temos a principal diferença entre tubulões e estacas: há a descida de pessoas pelo tubulão, o que não ocorre em estacas!

Além disso, outra característica interessante sobre tubulões também está contida nesse conceito: as cargas são transmitidas principalmente pela base!

Alguns autores, inclusive, consideram tubulões como fundações diretas! 

Isso mesmo, pois a resistência lateral de um tubulão geralmente é tão baixa que apenas equilibra o peso próprio da fundação.

Agora que você já tem uma ideia geral de o que são os tubulões, vamos apontar algumas prescrições normativas importantes.

Prescrições normativas de tubulões

A seguir, vamos apresentar pontualmente algumas prescrições da norma para melhor organização e compreensão do assunto abordado.

Diâmetro mínimo do fuste

Segundo a NBR 6122:2019, o diâmetro mínimo do fuste é de 70 cm.

Entretanto, a NR 18, do Ministério do Trabalho e Emprego, determina que tal diâmetro somente poderá ser utilizado com justificativa técnica do Engenheiro responsável pela fundação.

Caso não haja tal justificativa a NR 18 determina o diâmetro mínimo de 80 cm para o fuste.

Alargamento da base

A norma determina que a altura máxima da base do tubulão seja de 1,80 m.

Entretanto, para tubulões a ar comprimido, desde que seja garantida a estabilidade do talude da base durante a abertura, é permitida uma altura máxima de 3,0 m para a base.

Sobre o alargamento da base, quando for necessário fazê-lo, deve ter formato de tronco de cone, com a presença de um rodapé de 20cm na base e inclinação máxima de 60º, conforme ilustrado na figura abaixo.

Alargamento da base de tubulões
Alargamento da base de tubulões

Além disso, a base alargada deve ter formato circular ou de falsa elipse.

Geralmente o formato de falsa elipse só é utilizado em tubulões próximos à divisa.

Formato da base do tubulão
Formato da base do tubulão

Sequência executiva

A norma determina que no caso de execução de tubulões próximos com níveis distintos, deve-se inicialmente executar os tubulões mais profundos e, na sequência, os tubulões mais rasos.

Além disso, também determina que não pode ser realizado o alargamento das bases concomitantemente em dois tubulões que estejam a uma distância menor que 2,5 vezes o diâmetro da maior base.

Solo de apoio

Por fim, a norma determina que o solo de apoio de tubulões deve ser aprovado por profissional habilitado antes da concretagem do tubulão.

Agora, vamos falar sobre a divisão de tubulões em:

  • Tubulões a céu aberto;
  • Tubulões a ar comprimido.

Tubulão a céu aberto

Esse tipo de tubulão é geralmente utilizado acima do nível do lençol freático.

Entretanto, também pode ser utilizado, em casos especiais, em solos saturados em que seja possível bombear a água do interior do tubulão sem o risco de desmoronamento do solo.

Esses tubulões podem sem executados em concreto simples ou concreto armado.

No caso de carregamentos apenas de compressão, só há necessidade de armação de ligação entre tubulão e bloco de coroamento, sendo dispensada a armação ao longo do fuste.

Sobre o processo executivo de tubulões a céu aberto, podemos resumi-lo da seguinte forma:

  1. Faz-se a escavação manual ou mecânica do fuste, até a cota de projeto. Caso seja necessário, deve-se utilizar uma camisa, de concreto ou metálica, para evitar o desmoronamento do solo (comum em solos muito arenosos).
    Escavação de tubulão a céu aberto
    Escavação de tubulão a céu aberto
  2. Então, ao chegar na cota de projeto, é realizado o alargamento da base.
  3. Deve haver a inspeção de engenheiro ou profissional habilitado para certificar que o solo da base do tubulão encontra-se em conformidade com o esperado no projeto, além de verificar a limpeza do poço, a fim de liberar a concretagem do tubulão.
    Descida de profissional para inspeção do tubulão
    Descida de profissional para inspeção do tubulão
  4. A concretagem do tubulão deve ser feita imediatamente após o inspeção do mesmo. Então, o concreto simples deve ser lançado da superfície através de um funil de comprimento mínimo de 1,5m. Por não necessitar de vibrador, o concreto deve ter plasticidade suficiente para ocupar todo o volume da base.
    Concretagem de tubulão
    Concretagem de tubulão

Caso seja necessário armar o tubulão, o mesmo deve ser feito depois do item 3. Mas caso seja só armação do topo, ela pode ser inserida ao fim da concretagem, com o concreto ainda em consistência mole.

Tubulão a ar comprimido

A solução em tubulão a ar comprimido é geralmente utilizada quando se precisa executar tubulões abaixo do nível de água.

A escavação do fuste desse tipo de tubulão sempre é executado com um revestimento (camisa) que pode ser de concreto ou metálica e podem, ou não, serem recuperadas após a concretagem do tubulão.

Devido ao seu projeto executivo, os tubulões a ar comprimido são armados por toda sua profundidade.

Processo executivo

Seu processo executivo pode ser resumido da seguinte forma:

  1. Deve ser feito um poço primário, de diâmetro maior que o fuste, com profundidade de 1,0 m a 2,0 m, que servirá de apoio às formas, caso a camisa seja de concreto, ou que servirá de prumo, para as camisas metálicas.
  2. A seguir, a escavação vai sendo continuada manual ou mecanicamente até chegar ao nível d’água. Esse avanço na escavação deve ser feita seguindo as concretagens da camisa de concreto ou soldas de camisas metálicas. Em caso de camisas de concreto, deve-se respeitar a resistência de projeto para do concreto.
  3. Então, quando o nível de água é atingido, é instalada uma campânula de ar comprimido no topo da camisa, que permite o trabalho a seco, no interior do tubulão. A partir daí, são feitas escavações de trechos 1,0 m a 1,5 m de profundidade para a concretagem das camisas de concreto ou soldas das camisas metálicas.
    Campânulas para a execução de tubulões a ar comprimido
    Campânulas para a execução de tubulões a ar comprimido
  4. Tal sequência de “escavação-concretagem-escavação” é feita até atingir a cota de assentamento de projeto. Então, nesse ponto, um engenheiro ou profissional habilitado desce até a base do tubulão para a inspeção da base e posterior autorização da concretagem.
  5. A concretagem deve ser iniciada imediatamente após a inspeção. O concreto é lançado na campânula por meio do cachimbo de concretagem até a concretagem total do tubulão.

Cuidado!

Vale ressaltar que a pressão máxima de trabalho permitida sob ar comprimido é de 0,15 MPa. Trabalhos acima dessa pressão devem ser tomadas as seguintes providências:

  • Equipe permanente de socorro médico à disposição da obra;
  • Câmara de descompressão equipada disponível na obra;
  • Compressores e reservatórios de ar comprimido de reserva;
  • Renovação de ar garantida, sendo o ar injetado satisfatório para o trabalho humano.

 

Então, agora você já aprendeu o que são tubulões, a diferença de tubulões e estacas e o que diferencia um tubulão a céu aberto e a ar comprimido!

Espero que você tenha gostado do post e que tenha sido útil pra você!

Caso tenha ficado alguma dúvida, deixa nos comentários que a gente responde.

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Até mais!

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