Quando se trata de fundações, o Brasil está entre as nações mais evoluídas do mundo em termos de tecnologias. No caso de fundações indiretas (ou profundas), por exemplo, o crescimento dos conglomerados urbanos vem tornando os espaços cada vez mais exíguos e valiosos no país, o que exige processos cada vez mais eficientes e menos onerosos no que tange a recursos e aplicação. E assim tem sido.

Em tal cenário, há atualmente uma miríade de tecnologias disponíveis no mercado. Por isso, a escolha do equipamento deve ser feita com critério, tendo por base a orientação de um especialista no assunto, sob um sério risco de comprometimento de todo o projeto. É o que ensina Orlando Beck, diretor da Obeck, engenheiro civil com larga experiência na área e exímio conhecedor tanto das opções de equipamentos quanto de técnicas aplicáveis: “De fato, um dos grandes problemas que enfrentamos hoje neste setor é a imperícia, com o uso indiscriminado de equipamentos por pessoas sem suficiente qualificação técnica”, avalia. “Por isso, a orientação de um especialista é de suma importância na análise de um projeto.”

Para dar uma mãozinha nesta empreitada, M&T preparou uma breve compilação – com base em pesquisas e consultas a especialistas – reunindo as principais técnicas e suas aplicações, bem como as vantagens e desvantagens de cada uma das tecnologias apresentadas.

ESTACAS-RAIZ

Nos casos em que é necessário o embutimento das estacas escavadas em solos resistentes às ferramentas de perfuração, como em rochas, o que à primeira vista pode parecer um problema complexo rapidamente se transforma em um amplo leque de opções, desde que se considere a análise de um especialista, como aponta Beck.

Dentre às diversas soluções possíveis, as estacas escavadas ancoradas em rocha (ou estacas-raiz) podem ser aplicadas em situações em que outros sistemas tornam-se técnica ou economicamente inviáveis. Além de muito versáteis nas aplicações e nas opções de equipamentos, essas soluções não causam vibração ou descompressão do terreno, o que garante a integridade de construções vizinhas. “Além disso, são úteis não somente em perfis geológicos rochosos, mas também em terrenos com matacões e até mesmo concreto, agregando martelos hidráulicos em seu auxílio nessas situações”, explica Beck.

Nesta técnica, o fuste é realizado pelos sistemas usuais, por meio de perfuratrizes rotativas com hastes tipo Kelly, equipadas com caçambas ou trados. A técnica inclui aplicação simultânea da lama bentonítica ou revestimento, até que seja atingida a profundidade desejada. Caso seja adotada a lama bentonítica, depois de terminada a perfuração é preciso realizar uma lavagem com água para a retirada total da lama, para somente então colocar a armadura metálica (em feixe ou gaiola), que servirá de guia para permitir a execução das estacas-raiz, cuja quantidade e dimensões variam de acordo com a necessidade de cada projeto e das características do solo.

As estacas-raiz são indicadas para estabilização de encostas, reforço de fundações, execução de fundações em terrenos com blocos de rocha ou antigas fundações, execução de fundações em alto mar (“offshore”), dentre muitas outras aplicações.

CIRCULAÇÃO INVERSA

Com eficiência reconhecida em perfurações de grande diâmetro e grandes profundidades, em obras onshore ou offshore, o sistema de perfuração com circulação inversa consiste em injetar ar comprimido no tubo de perfuração, abaixo do nível d’água e ligeiramente acima da cabeça cortante.

O ar penetra e se expande dentro do tubo de perfuração, reduzindo a densidade interna da coluna de fluído, o que cria uma diferença de pressão entre o fluído no tubo de perfuração e o fluído da perfuração. Devido à densidade mais alta do lado externo, os materiais sólidos provenientes da perfuração passam para o tubo de perfuração através de uma abertura na cabeça de perfuração, subindo até a superfície. Além de facilmente adaptável, pode cobrir uma profundidade de até 50 metros e ampla espessura, oferecendo baixo índice de vibração, sem modificar o solo. Ao final da obra, os painéis usados podem integrar a estrutura permanente.

Na parede diafragma moldada in loco (ou diafragma contínuo) cria-se um muro de contenção de concreto armado encravado no subsolo. Como oferece espessura variável, a solução tem diversas aplicações e consegue absorver cargas axiais, empuxos horizontais e momentos fletores. As estacas-barrete, por sua vez, são justamente derivadas de um ou mais painéis de parede diafragma e empregadas como elementos de fundações resistentes a grandes cargas verticais, em substituição às estacas de grande diâmetro. As técnicas executivas são idênticas às usadas nas estacas escavadas – uso de lama bentonítica, colocação da armadura e concretagem submersa. Podem ser usadas em grandes obras hidráulicas, como barragens, escavações em locais com lençol freático, canalização de leitos de rios, túneis, edifícios e muitos outros.

Dentre suas vantagens estão a ausência de vibração e ruídos, rápida execução, adaptação a praticamente todos os tipos de terreno (em matacões, por exemplo, pode ser associada a uma hidrofresa), possibilidade de alcance de grandes profundidades e variação de furo para furo – característica importante para, por exemplo, se encaixar em pavimentos com espaços mais restritos, como garagens.

No entanto, como todas as tecnologias, as estacas-barrete apresentam desvantagens. A saber, elas podem afofar solos arenosos ou com pedregulhos, rochas moles e lama, exigir espaço para deposição do solo escavado e apresentar dificuldade na concretagem submersa, pois não permitem inspeção posterior do concreto. “Além disso, são suscetíveis a estrangulamento da seção em caso de solos compressíveis”, diz Beck.

HÉLICE CONTÍNUA

Com alto índice de produtividade, grande versatilidade e, devido à grande oferta disponível no mercado, custos bastante competitivos, as estacas hélice contínua são executadas in loco por meio de trado contínuo e injeção de concreto através de sua haste central, simultaneamente à sua retirada do solo, com alcance de até 38 metros de profundidade.

Uma das mais recentes no Brasil, a técnica aportou por aqui em 1987, mas somente ganhou o mercado em 1993, quando a importação de equipamentos específicos fez com que a hélice contínua passasse a ser usada em larga escala nos canteiros. É indicada onde há restrição de ruído e vibração, como em centros urbanos, onde o fato de esta tecnologia não causar descompressão do solo também é relevante. “As hélices contínuas têm grande capacidade de carga e são ideais em situações de solo muito resistente, rochoso ou com matacões”, observa o especialista. “São apropriadas a projetos de grande escala e oferecem ampla gama de aplicações, que vão além de simples elementos de fundação, podendo ser vistas também como paredes de contenção, contíguas ou secantes, como ocorre no Hospital das Clínicas, na capital paulista.”

Por estranho que possa parecer, é justamente aí que começam suas desvantagens. Isso porque, em obras menores, com uso de poucas estacas, seu custo deixa de ser competitivo, pois seu porte implica em alto custo de mobilização, além de uma área de trabalho plana e de fácil movimentação. “Dependendo das dimensões do projeto, o alto índice de produtividade pode gerar duas questões a serem consideradas”, afirma Beck. “A primeira é o grande volume de terra retirado e segunda é a necessidade de uma central de concreto no canteiro de obras, que exige espaço extra e, muitas vezes, é um obstáculo indisponível, principalmente em conglomerados urbanos.”