Estacas cravadas

Estacas para fundações

1. DECivil
GESTEC
11/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Autor:
Eng.º Paulo Pedro
Coordenação:
Prof. F.A. Branco, Prof. Jorge de Brito,
Prof. Pedro Vaz Paulo e Prof. João Pedro Correia

2. DECivil
GESTEC
22/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
1. INTRODUÇÃO
2. TIPOLOGIAS
3. VANTAGENS E DESVANTAGENS
4. ESTACAS EM MADEIRA
5. ESTACAS METÁLICAS
6. ESTACAS PRÉ-FABRICADAS EM BETÃO
7. PROCESSO DE EXECUÇÃO
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
ÍÍNDICE NDICE

3. DECivil
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33/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
8. CONTROLO DE QUALIDADE NO FABRICO
9. CONTROLO DE QUALIDADE NA EXECUÇÃO
10. REFERÊNCIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
ÍÍNDICE NDICE

4. DECivil
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44/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS1. INTRODUÇÃO

5. DECivil
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55/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Estacas cravadas
1. INTRODU 1. INTRODUÇÇÃOÃO
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Pré-fabricadas
Fundações indirectas (profundas)
Alternativa às estacas moldadas

6. DECivil
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66/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Processo pouco utilizado em Portugal
Emissão de ruído Mais onero so Emissão de vibração
Evolução das técnicas de cravação
Redução de ruído Diminuição de custos Redução de vibração
1. INTRODU 1. INTRODUÇÇÃOÃO
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

7. DECivil
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77/84/84
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ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
2. TIPOLOGIAS

8. DECivil
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88/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
CLASSIFICAÇÃO DAS ESTACAS
a) Quanto ao tipo de fundação Fundações superficiais ou directas ........................ .......... D/B < 4
(sapatas ou ensoleiramentos)
Fundações semi-profundas ou semi-directas ................... 4 ≤D/B < 10
(pegões ou poços)
Fundações profundas ou indirectas...................... ............... D/B ≥10
(estacas)
(Nota: D = profundidade e B = largura ou diâmetro)

9. DECivil
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99/84/84
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTACAS
b) Quanto ao processo de execução
1. Cravadas
2. Moldadas
2.1 Executadas sem tubo moldador
2.1.1 Trado contínuo
2.1.2 Trado curto
2.1.3 Lamas bentoníticas
2.2 Executadas com tubo moldador
2.2.1 Recuperável
2.2.2 Perdido
2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

10. DECivil
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1010/84/84
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CLASSIFICAÇÃO DAS ESTACAS
c) Quanto ao comportamento e modo de funcionamento:
- ponta
- atrito lateral
- ponta e atrito lateral
2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

11. DECivil
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1111/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
c) quanto ao comportamento e modo de funcionamento
(função dos estratos de solo que a estaca atravessa)
Estacas de ponta Mobilização de resistência na ponta da estaca,
por compressão do solo;
Terrenos atravessados pelo fuste da estaca
de qualidade medíocre e terreno onde a
estaca se apoia, resistente e espesso
Estacas flutuantes Mobilização de resistência ao longo do fuste, por
atrito ou adesão lateral;
Resistência do terreno no apoio muito pequena
relativamente ao terreno atravessado pelo fuste
da estaca (camada resistente a uma
profundidade demasiado elevada);
assentamentos não desprezáveis
Estacas mistas Mobilização de resistência ao longo do fuste e na
ponta da estaca;
Conjugação das duas situações anteriores

12. DECivil
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1212/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
c) quanto ao comportamento e modo de funcionamento
•Fundação rígida de 1ª ordem-funcionamento de ponta.
Estrato de
terreno firme de
grande espessura
Pressão sobre a
ponta
Estrato de terreno
sem capacidade
resistente
Atrito
Carga
Nota:As estacas cravadassão geralmente dimensionadas como estacas de pontapelo
facto de o processo de cravação fazer geralmente diminuir drasticamente a resistência
lateral mobilizável. Esta noção não é encara da de modo consensual por projectistas e
fabricantes.

13. DECivil
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1313/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
c) quanto ao comportamento e modo de funcionamento
•Fundações rígidas de 2ª
ordem-funcionamento de
ponta e atrito lateral.
•Fundações flutuantes - atrito
lateral:
Terreno sem
capacidade
resistente
Atrito
Carga
Estrato de terreno sem
capacidade resistente
Estrato de terreno firme
de grande espessura
Estrato de terreno firme
mas pouco espesso
Estrato de terreno sem
capacidade resistente
Pressão sobre a ponta
Atrito
Carga

14. DECivil
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1414/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
d) Quanto à perturbação do solo
Relativamente a estacas cravadas, tem-se:
com grande perturbação pré-fabricadas maciças (betão e
(sem extracção de solo) madeira)
pré-fabricadas tubulares (metálicas)
componta obturada durante a cravação;
com pequena perturbação pré-fabricadas tubulares (metálicas)
(sem extracção de solo)semponta obturada durante a cravação;
perfis metálicos (I, H);
Nota:Em geral, as estacas moldadas não causam perturbação no solo
(única excepção: utilização de tubo moldador obturado na ponta)

15. DECivil
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1515/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
e) Quanto ao tipo de material
madeira
metálicas
Estacas
betão armado
mistas

16. DECivil
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1616/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
e) Quanto ao tipo de material
Estacas mistas - exemplos
Soluções de estacas mistas:
(a) betão armado e madeira;
(b) betão armado e aço;
(c) betão armado com ponta metálica;
(d) betão armado (secção vazada) e
betão armado
Soluções de estacas mistas:
betão armado e madeira
a)b)c)d)

17. DECivil
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1717/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
f) Quanto à geometria
circular
quadrada
hexagonal
Secção octogonal
tubular
H
I
composta
etc.

18. DECivil
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1818/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
g) Quanto à posição:
- estacas verticais;
- estacas inclinadas.
h) Quanto à disposição:
- estacas isoladas;
- estacas em grupo.
Estacas verticais em grupo
Estacas inclinadas em grupo

19. DECivil
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1919/84/84
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2. TIPOLOGIAS 2. TIPOLOGIAS
Factores na escolha:
- Características da estrutura e valores das cargas a suportar
- Qualidade e durabilidade necessárias (importância da obra)
- Tipo de solos atravessados (coerência, blocos rochosos)
- Existência de água no terreno (nível freático, percolação,
“dentro de água”)
- Profundidade de um estrato resistente
- Zona de implantação (meio urbano, meio rural,…)
- Possibilidade de transporte e manuseamento das estacas
- Tipo e estado de degradação das estruturas adjacentes
- Tipo de equipamento disponível
- Número de estacas a executar
-Custo
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

20. DECivil
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2020/84/84
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ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
3. VANTAGENS E
DESVANTAGENS

21. DECivil
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2121/84/84
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3. VANTAGENS E DESVANTAGENS 3. VANTAGENS E DESVANTAGENS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Vantagens das estacas cravadas: 9rapidez de execução;
9limpeza da obra;
9podem ser cravadas até à nega prevista;
9o terreno na ponta fica compactado e em contacto com esta;
9estáveis em terrenos sem auto-sustentação (argilas moles, lodos);
9possibilidade de serem recravadas quando sujeitas a levantamento do solo;
9possibilidade de inspeccionar a estaca antes da cravação;
9controlo da qualidade na execução da estaca;
9resistência a ataques químicos;
9o nível freático não afecta processo construtivo;
9possibilidade de cravar grandes comprimentos;
9possibilidade de execução através da água em estruturas marítimas;
9podem ser instaladas a uma cota superior à do terreno;
9podem aumentar a compacidade relativa da camada granular da fundação;
9técnica de cravação e equipamento pouco dependentes das condições “in situ”.

22. DECivil
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2222/84/84
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3. VANTAGENS E DESVANTAGENS 3. VANTAGENS E DESVANTAGENS
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Desvantagens das estacas cravadas: 9mais onerosas;
9dificuldade na variação e ajuste do comprimento;
9poderem ser danificadas por excessiva energia de cravação;
9inadequadas em solos contendo elementos ou blocos duros;
9espaço em estaleiro antes da cravação;
9não poderem ser cravadas com grande diâmetro ou em condições de limitação
do pé-direito;
9provocam ruído e vibrações e deformação do terreno;
9perturbação do terreno que pode levar a reconsolidação e desenvolvimento de
atrito negativo nas estacas;
9subida (expulsão) de estacas anteriormente cravadas, quando a penetração da
ponteira destas estacas, na camada de apoio, não foi suficiente para mobilizar a
necessária resistência às forças de levantamento;
9levantamento e perturbação do terreno envolvente pode causar dificuldades e
ter repercussões nas estruturas vizinhas.

23. DECivil
GESTEC
2323/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS4. ESTACAS DE
MADEIRA

24. DECivil
GESTEC
2424/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
4. ESTACAS DE MADEIRA 4. ESTACAS DE MADEIRA
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Edifícios antigos

25. DECivil
GESTEC
2525/84/84
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4. ESTACAS DE MADEIRA 4. ESTACAS DE MADEIRA
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Generalidades
9processo mais antigo e simples de fundações indirectas;
9Baixa Pombalina assente sobre estacas cravadas de madeira;
9utilização actual reduzida má qualidade do material;
incremento das cargas nas estruturas;
9comprimentos dos troços - troncos de árvores (dificilmente > 12 m);
9posicionamento do tronco influencia a capacidade de carga da estaca:
resistência lateral => estaca cravada com a parte mais grossa para cima;
resistência de ponta => estaca cravada com a parte mais grossa para baixo;
9boa durabilidade e resistência ao choque;
9durabilidade influenciada pelo nível freático e humidade (fungos, insectos xilófagos
- térmitas e carunchos -, moluscos, crustáceos);
9tratamentos: produtos oleosos (creosote), sais à base de zinco, mercúrio e cobre
(tóxicos e dissolvem-se com o tempo).

26. DECivil
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2626/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
4. ESTACAS DE MADEIRA 4. ESTACAS DE MADEIRA
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Capacidade de carga
para solicitações verticais (valores indicativos)
Diâmetro
(cm)
Carga
(kN)
20
150
25
200
30
300
35
400
40
500

27. DECivil
GESTEC
2727/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
5. ESTACAS METÁLICAS

28. DECivil
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2828/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Generalidades
5. ESTACAS MET 5. ESTACAS METÁÁLICAS LICAS
9Peças esbeltas;
9muito resistentes;
9aço laminado (I, H, tubos, etc.) ou soldado;
9troços normalmente com comprimentos de 12 m;
9emendas de troços por soldadura, com utilização
de talas soldadas e talas aparafusadas;
9utilizados essencialmente como elementos de
estruturas de contenção.

29. DECivil
GESTEC
2929/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Vantagens5. ESTACAS MET 5. ESTACAS METÁÁLICAS LICAS
9Pouca perturbação do terreno (excepto secções tubulares com ponta obturada);
9fácil cravação em quase todos os tipos de terrenos;
9prazos de entrega reduzidos (perfis de secção comercial);
9facilidade de transporte e manuseamento;
9facilidade em executar emendas e cortes;
9possibilidade de comprimentos diferenciados;
9possibilidade de acoplagem de várias estacas;
9elevada resistência à compressão, flexão e corte;
9elevado controlo de qualidade;
9profundidades de cravação elevadas.

30. DECivil
GESTEC
3030/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Desvantagens
5. ESTACAS MET 5. ESTACAS METÁÁLICAS LICAS
9Encurvadura;
9ruído na cravação por percussão;
9vibração;
9reduzida resistência de ponta;
Nota: possibilidade em aumentar
a área da ponta da estaca,
aumentando a resistência.
9custo;
9corrosão;
Nota: Corrosão controlável por:
• decapagem e protecção com pinturas (à base de óxido de chumbo);
• sobre-espessura - em geral adopta-se 1.5 mm (corrosão de 0.014 mm/ano);
• protecção catódica.

31. DECivil
GESTEC
3131/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
6. ESTACAS PRÉ-
FABRICADAS DE BETÃO

32. DECivil
GESTEC
3232/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
6. ESTACAS PR 6. ESTACAS PRÉÉ--FABRICADAS DE FABRICADAS DE
BETÃO BETÃO
Generalidades
9estacas em betão armado ou pré-esforçado;
9executadas em fábrica, sendo depois transportadas para o estaleiro;
9elevado consumo de cimento (460 a 550 kg/m
3
de betão) e baixas relações a/c;
9betões de alta resistência (tipicamen te, acima de B45, sendo normal B60);
9em fábrica, processo de compactaçãodo betão por vibração (em geral) ou por
centrifugação (estacas circulares vazadas);
9dimensões das estacas de secção quadrada - de 200 mm a 400 mm.

33. DECivil
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3333/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
6. ESTACAS PR 6. ESTACAS PRÉÉ--FABRICADAS DE FABRICADAS DE
BETÃO BETÃO
9permitem comprimentos totais na ordem dos 50 m;
9armazenamento feito em fábrica,sendo expedidas de acordo com as
necessidades da obra;
9possibilidade de controlo da qualidade na fase de fabrico, incluindo a colocação
de armaduras e respectivos recobrimentos;
9elevada resistência a ataques químicos - durabilidade em geral;
9capacidades de carga desde 200 kN a 1500 kN;
9boa resistência tanto à compressão como à flexão (devido à armadura
longitudinal);
9boa resistência ao corte (devido à armadur a transversal, geralmente helicoidal);
9solução apropriada quando importantes camadas de solos de fraca consistência
se sobrepõem aos estratos escolhidos para fundação.
Vantagens

34. DECivil
GESTEC
3434/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
6. ESTACAS PR 6. ESTACAS PRÉÉ--FABRICADAS DE FABRICADAS DE
BETÃO BETÃO
9Troços limitados a 12 m de comprimento (transporte);
9tempo de cura do betão elevado (excepção: cura acelerada por vapor);
9terrenos com seixo grosso / blocos rochosos;
9terrenos com camadas alternadas de maior e menor resistência (punçoamento);
9condicionadas pelas secções correntes;
9secções não correntes => tempo de entrega mais elevado;
=> comprimentos condicionados;
9cuidados especiais para o transporte e manuseamento (armadura condicionada
pelo transporte e não apenas pelas solicitações de cravação e de serviço da
estrutura).
Desvantagens

35. DECivil
GESTEC
3535/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
7. PROCESSO DE
EXECUÇÃO
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

36. DECivil
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3636/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
1. Cravação por percussão Bate-estacas com pilão de queda livre
Pilão (pormenor) Bate-estacas com pilão de
queda livre
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO
Cepo de
Madeira dura
Coxim de
Madeira mole
Peça metálica

37. DECivil
GESTEC
3737/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
1. Cravação por percussão Martelo automático Martelo hidráulico
BSP 357
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO

38. DECivil
GESTEC
3838/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
1. Cravação por percussão Martelo automático Martelos diesel
Delmag D12 / D22
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO
• Pistão levantado pelo
cabo do bate estacas e
deixado cair, accionando
o mecanismo da bomba
de combustível:
(i) Ao descer, o pistão
comprime o ar no interior
do cilindro juntamente
com o óleo diesel;
(ii) O impacto provoca a
ignição do combustível e
a explosão é transmitida
à estaca pela bigorna;
(iii) O pistão é então
impulsionado para cima
no momento do impacto.

39. DECivil
GESTEC
3939/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
1. Cravação por percussão Guias de estaca
a associar aos martelos hidráulicos, diesel e de queda livre (só guia fixa)
Guia suspensaGuia fixa, BSP
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO

40. DECivil
GESTEC
4040/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
2. Cravação por vibração
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO
Aplicação: Estacas metálicas (estacas-prancha,
cravação de tubo moldador em estacas moldadas). martelo
vibrador
ICE 815

41. DECivil
GESTEC
4141/84/84
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ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
2. Cravação por vibração
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO
Devido às vibrações transmitidas ao solo e a obras
próximas, hoje em dia a sua utilização é restrita.
Martelo vibrador
PE 2330 VM
(Variable moment)
Areias: auxílio de
injecção de água
(simples ou com
bentonite) a alta pressão
junto à ponta da estaca.
Argilas: pré-escavação
com trados para
minimizar vibrações e
evitar levantamento do
terreno.

42. DECivil
GESTEC
4242/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
3. Cravação por prensagem
•Sem vibração;
•sem ruído;
•pequeno porte - maior flexibilidade de utilização;
•necessita de se fixar a um maciço ou a uma estrutura existente.
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO

NOTA: Solução inicialmente idealizada para reforço de fundações onde não
havia pé-direito disponível para instalar o bate-estacas.
Introdução de uma pressão na cabeça da estaca por macacos hidráulicos que
reagem contra uma plataforma com sobrecargas ou contra a própria estrutura.

43. DECivil
GESTEC
4343/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
3. Cravação por prensagem Estacas-prancha
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.1 PROCESSOS 7.1 PROCESSOS
DE CRAVA DE CRAVAÇÇÃOÃO
Com este equipamento, o processo de
cravação de uma estaca baseia-se na
reacção contra 3 estacas já cravadas.
O processo de remoção é o inverso.

44. DECivil
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4444/84/84
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Protecção na fase de cravação
Reforço da Reforço
cabeça da ponta
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Pormenores construtivos
Emendas
(1) Assemblagem
(2) Talas de junção
(3) Anel metálico
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.2 MADEIRA 7.2 MADEIRA
Processo de cravação
Percussão - pilão de queda livre
Vibração

45. DECivil
GESTEC
4545/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
por vibração
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.2 MADEIRA 7.2 MADEIRA

46. DECivil
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4646/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Secções
Peças de aço laminado ou soldado:
- perfis em I ou H;
- tubos ocos;
- perfis compósitos;
- estacas-prancha;
- carris reaproveitados
das linhas férreas.
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS
Processos de cravação
- percussão;
- vibração;
- prensagem (estacas - prancha).

47. DECivil
GESTEC
4747/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
por percussão
Martelo diesel Martelo hidráulico
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

48. DECivil
GESTEC
4848/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
por vibração
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

49. DECivil
GESTEC
4949/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Sequência de cravação
1. Eleva-se o primeiro troço da estaca e é colocado dentro de um tubo
de protecção;
2. Coloca-se o conjunto, atrás referido, em posição de cravação da
estaca;
3. Crava-se a estaca;
4. No fim da cravação do primeiro troço, o segundo troço, já preparado
para a soldadura, é elevado e alinhado com o troço já cravado;
5. Executa-se a soldadura de topo;
6. Crava-se outra estaca enquanto a soldadura se processa;
7. Repete-se o processo até se atingir a profundidade desejada;
8. Verifica-se o local de cravação 24 horas depois, para verificar se
houve ou não relaxação (levantamento da estaca);
9. Finalmente, apara-se o topo da estaca até ao nível pretendido.
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

50. DECivil
GESTEC
5050/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Sequência de cravação
Elevação da estaca
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

51. DECivil
GESTEC
5151/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Sequência de cravação
Cravação da estaca
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

52. DECivil
GESTEC
5252/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Sequência de cravação
Ponta danificada da estaca
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS
Corte da ponta

53. DECivil
GESTEC
5353/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Sequência de cravação
Ligação de troços de estacas por soldadura
(à direita, pormenor da ponteira metálica de um troço
inferior da estaca)
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS

54. DECivil
GESTEC
5454/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Ligação ao maciço de fundação Detalhe de ligação entre estaca metálica e maciço de fundação
(solução da esquerda - difícil garantir regularidade e
planeza da superfície; solução da direita - mais eficiente)
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.3 MET 7.3 METÁÁLICAS LICAS
CHAPA SOLDADA AO TOPO DO PERFIL
ARMADURA SOLDADA À CHAPA
ESTACA (20 CM DENTRO DO MACIÇO)
ENVOLVIDA POR CINTA HELICOIDAL E
ANEL DE BETÃO COM 50 CM

55. DECivil
GESTEC
5555/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Secções
- quadrada;
- cilíndricas (maciças ou vazadas);
- hexagonal;
- octogonal.
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

56. DECivil
GESTEC
5656/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de fabrico
Estacas de secção quadrada -Acessórios
Junta de ligação
Protecção metálica da ponta da estaca
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

57. DECivil
GESTEC
5757/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Armadura longitudinal e cintas
Processo de fabrico
Estacas de secção quadrada -Armaduras
Ligação das juntas à
armadura longitudinal
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

58. DECivil
GESTEC
5858/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Betonagem
Moldes metálicos
Processo de fabrico
Estacas de secção quadrada -Betonagem
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

59. DECivil
GESTEC
5959/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de fabrico
Estacas de secção quadrada -
Betonagem e
Armazenamento
Armazenamento
Estacas betonadas
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

60. DECivil
GESTEC
6060/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
2. Armazenamento em obra
1. Transporte
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

61. DECivil
GESTEC
6161/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
Junta de ligação
Alternativa: anéis
metálicos soldados
Protecção metálica da ponta da estaca
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

62. DECivil
GESTEC
6262/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
3. Piquetagem
(negativo - local de
cravação da estaca)
Cepo
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Capacete

63. DECivil
GESTEC
6363/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
6. Elevação da estaca
5. Encaixe da estaca no
capacete
4. Verificação da
verticalidade (aprumo)
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada

64. DECivil
GESTEC
6464/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. Cravação - bate-estacas com
pilão de queda livre
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
Verticalidade da estaca garantida através de
guias laterais e verificada com fios de prumo.
NOTA 1: Em areias, a cravação pode ser
auxiliada pela injecção de água (simples ou
com bentonite) a alta pressão junto à ponta
da estaca (jetting), aplicada através de um
tubo no seu interior ou dois tubos exteriores,
de modo a desagregar o terreno e reduzir
temporariamente o atrito ao longo do fuste.
NOTA 2: Em argilas, pode ser necessário
pré-escavar o furo das estacas (com trados)
para reduzir as vibrações e evitar o
levantamento do terreno.

65. DECivil
GESTEC
6565/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
(J. Santos, 2008)(J. Santos, 2008)

66. DECivil
GESTEC
6666/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Cavilha
8. Ligação dos
troços
7. Cravação - bate-estacas
com pilão de queda livre7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
NOTA: Verticalidade da estaca garantida através
de guias laterais e verificada com fios de prumo.

67. DECivil
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6767/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
Pormenores das juntas
(J. Santos, 2008)
(J. Santos, 2008)
(J. Santos, 2008)

68. DECivil
GESTEC
6868/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. Desencabeçamento
da estaca
Prolongadores -
cravação da
cabeça da estaca
em profundidade
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada
Desencabeçador

69. DECivil
GESTEC
6969/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
10. Escavação para execução do maciço de encabeçamento
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada

70. DECivil
GESTEC
7070/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
Com martelos pneumáticos
(altura de amarração das
armaduras da estaca no maciço)
Armaduras endireitadas após
demolição do betão
11. Demolição de um troço de cerca
de 50 cm da cabeça da estaca
Processo de cravação
Estacas de secção quadrada

71. DECivil
GESTEC
7171/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
Pormenor de maciço de encabeçamento
Disposições construtivas
→a altura do maciço de fundação deve garantir que a rigidez deste é muito superior à
das estacas, devendo ter-se H > Φe H > B/2;
→deve garantir-se o comprimento de amarração das armaduras da estaca na vertical.
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)

72. DECivil
GESTEC
7272/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
www.sopecate.pt
www.sopecate.pt

73. DECivil
GESTEC
7373/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
7. PROCESSO DE EXECU 7. PROCESSO DE EXECUÇÇÃO ÃO
7.4 BETÃO (PR 7.4 BETÃO (PRÉÉ--FABRICADAS) FABRICADAS)
www.sopecate.pt
www.sopecate.pt

74. DECivil
GESTEC
7474/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
8. CONTROLO DE
QUALIDADE NO
FABRICO

75. DECivil
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7575/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
8. CONTROLO DE QUALIDADE NO 8. CONTROLO DE QUALIDADE NO
FABRICO FABRICO
O controlo de qualidade no fabrico constitui uma das principais
vantagens deste tipo de estacas. Estacas metálicas- executadas em siderurgias (maior rigor na execução);
Estacas pré-fabricadas em betão- controlo de qualidade incide sobre:
• composição do betão;
• dimensão da secção transversal;
• posicionamento da armadura.
• compactação;
• cura.

76. DECivil
GESTEC
7676/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE
QUALIDADE NA
EXECUÇÃO

77. DECivil
GESTEC
7777/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE QUALIDADE NA 9. CONTROLO DE QUALIDADE NA
EXECU EXECUÇÇÃOÃO
Controlo in-situpara:
9verticalidade;
9verificação das profundidades atingidas;
9análise da integridade e da continuidade estrutural dos seus elementos;
9aferição da interacção estaca - solo;
9detecção da ocorrência de fenómenos de relaxação, etc.
Controlo por intermédio de :
•nível;
• determinação da nega;
• medição do ricochete elástico (repique);
• ensaio de carga estático;
• ensaio de carga dinâmico;
• ensaio sónico.

78. DECivil
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7878/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE QUALIDADE NA 9. CONTROLO DE QUALIDADE NA
EXECU EXECUÇÇÃOÃO
•Baseado na teoria de propagação de ondas sónicas de tensão,
permitindo avaliar a integridade estrutural das estacas;
•análise das características de propagação de ondas sónicas de
tensão originadas na cabeça da própria estaca.
•detecção de descontinuidades ou anomalias na estaca tais como
fracturas, alargamentos e estreitamentos localizados, variação da
qualidade do betão da estaca, irregularidades no diâmetro no
corpo da estaca.
Ensaio sónico do eco (stress-wave)

79. DECivil
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7979/84/84
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Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE QUALIDADE NA 9. CONTROLO DE QUALIDADE NA
EXECU EXECUÇÇÃOÃO
•O ensaio menos oneroso;
•um martelo é percutido contra a
cabeça da estaca, produzindo uma onda
de tensão que se propaga, sendo
detectada por um acelerómetro
colocado também na cabeça da estaca;
•defeitos (descontinuidades / fracturas)
provocam reflexão das ondas, que serão
detectadas antes da que corresponde à
base da estaca.
Ensaio sónico do eco (stress-wave)

80. DECivil
GESTEC
8080/84/84
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ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE QUALIDADE NA 9. CONTROLO DE QUALIDADE NA
EXECU EXECUÇÇÃOÃO
Ensaio de carga estático
1. Carregar gradualmente a estaca com um
peso transmitido à cabeça através de um
macaco hidráulico (sem levar geralmente
a estaca à rotura), medindo-se os
deslocamentos correspondentes;
2. A estaca é descarregada também de
uma forma gradual;
3. A partir dos resultados e nomeadamente
da relação carga / deformação, é
possível estabelecer correlações com a
capacidade de carga da estaca.

81. DECivil
GESTEC
8181/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
9. CONTROLO DE QUALIDADE 9. CONTROLO DE QUALIDADE
Ensaios dinâmicos
(resistência solo - estaca)
São ensaios demorados e de elevado custo,
sendo utilizados apenas nas obras
importantes e num n.º reduzido de estacas.
Medem força e velocidade de propagação
da onda de tensão gerada pelo impacto de
uma carga gravítica no topo da estaca.
• Detectam localização e extensão de danos;
• permitem obter comportamento do solo e
diagrama força - deslocamento do conjunto
solo - estaca;
• parâmetros obtidos estão relacionados
com a deformabilidade e a resistência do
terreno (patente EUA).

82. DECivil
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8282/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS
10. REFERÊNCIAS

83. DECivil
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8383/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
10. 10. REFERÊNCIAS REFERÊNCIAS
COELHO, Silvério -Tecnologia de Fundações
- Edições E.P.G.E., Lisboa 1996.
BRITO, Jorge de -Estacas Cravadas
- Folhas da disciplina de Tecnologia de
Contenções e Fundações do Mestrado de Construção 2002/2003, I.S.T.,
Novembro de 1999.
CORREIA, António Gomes -Mecânica dos Solos e Fundações II. Elementos
Teóricos
, I.S.T., Lisboa, 1996.
BRITO, Jorge de. SIMÕES, Teresa Nogueira -Execução de Estacas - CURSO
,
I.S.T., Lisboa, Janeiro de 2000.
Monografias das disciplinas de Processos de Construção e Tecnologia de
Contenções e Fundações
SOPECATE -Normas, procedimentos e levantamento fotográfico
SETH -Normas, procedimentos e levantamento fotográfico Catálogos de fabricantes de material de cravação
ESTACAS CRAVADAS ESTACAS CRAVADAS

84. DECivil
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8484/84/84
Tecnologia da Construção de Edifícios
Mestrado Integrado em Engenharia Civil
Trabalho realizado com o apoio do Programa
Operacional Sociedade da Informação - POSI
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