Escrito por Garland Likins P.E.

Conheça os principais benefícios do ensaio dinâmico em estacas.

Toda e qualquer estrutura só é boa se a sua fundação também for. Para uma fundação profunda ser boa ela deve ter adequada capacidade geotécnica para suportar a carga aplicada e não apresentar defeitos estruturais. Se a fundação falhar, deve ser remediada ou demolida e eventualmente refeita; qualquer uma dessas opções é tremendamente dispendiosa. Assim sendo, é desejável empregar métodos de controle de construção para se assegurar a capacidade geotécnica de uma fundação profunda e sua integridade estrutural.

Ensaios estáticos x Ensaios Dinâmicos

Em estacas cravadas uma prova de carga estática verifica a capacidade, mas devido a considerações de custo e tempo o número de provas estáticas é geralmente muito limitado. Por outro lado, optar pela solução das formulas de nega é mais barato e rápido, mas também notoriamente pouco impreciso.
Essas considerações levaram a uma pesquisa de mais de 50 anos que resultou em testes dinâmicos certificados por norma ASTM D4945 e no Brasil a NBR-13208, que podem ser aplicados com um custo relativamente modesto para um número significativo de estacas em vários locais da obra. O Pile Driving Analyzer® (PDA) com posterior análise de sinal utilizando o programa CAPWAP® tornou-se referência e excelência na prática desses ensaios. Ensaios dinâmicos são também aplicados em estacas hélice contínua ou CFA mobilizando-se um martelo de queda livre de peso e tamanho suficiente.

 

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Para projetos maiores, a aplicação de testes dinâmicos pode muitas vezes otimizar a fase de fundação. Os dados do programa de ensaios podem ser usados para auxiliar na escolha do melhor tipo e tamanho de estaca, determinando a capacidade geotécnica em várias profundidades e quantificando a mudança de capacidade com o tempo (geralmente ganhos devido à cicatrização do solo, realizando o ensaio tanto no final da cravação como em uma recravação dias, ou mesmo semanas depois. As estacas de produção são cravadas segundo critérios (geralmente a nega e/ou o repique, função da performance do martelo) estabelecidos por ensaios dinâmicos bem sucedidos durante cravação.

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Ensaios periódicos durante uma longa instalação de estacas atesta que o martelo está operando corretamente. Para projetos menores, o ensaio dinâmico nas primeiras estacas produzidas é geralmente suficiente para fornecer e estabelecer critérios essenciais de controle de construção para o projeto.

 

Custos

O custo para realizar um ensaio dinâmico representa uma pequena fração dos custos de provas de carga estática, e é mínimo quando se considera as potenciais economias. Na falta de ensaios, o projeto das estacas deve ser muito conservador e, portanto, excessivamente caro. Graças ao ensaio dinâmico, muitas normas permitem que menores fatores de segurança sejam usados ​​em projetos baseados em tensão admissível (ou fatores de resistência mais elevados para projetos baseados em fatores de segurança parciais), resultando em estacas mais curtas, ou menos estacas, reduzindo os custos de material das estacas que representa a principal despesa em uma fundação.

O PDA também auxilia na avaliação dos procedimentos de cravação.
Dados coletados através do ensaios dinâmicos permitem ao engenheiro avaliar as tensões durante a instalação. Isto é particularmente importante para estacas de concreto onde as tensões de tração e compressão são críticas.

Conhecer as tensões nas estacas de concreto permite ao engenheiro ajustar os procedimentos, como a limitação da altura de queda do martelo ou aumento da espessura do coxim, para manter tensões sob limites racionais e reduzir o risco de danos estruturais à estaca. Esses procedimentos podem ser desenvolvidos de forma semelhante para projetos com estacas de aço onde as tensões de compressão podem ser problemáticas. O PDA é usado para detectar se ocorreu dano em qualquer estaca que apresentou nega incomum durante a cravação, ou cuja cravação terminou em uma profundidade substancialmente diferente do esperado.

A informação fornecida pelo ensaio com o PDA pode ser avaliada tanto para capacidade de carga como para definir critérios e procedimentos de execução. Tal conhecimento é inestimável para uma instalação de fundação final satisfatória, capaz de adequadamente suportar sua estrutura. Os ensaios dinâmicos fornecem dados e reduzem o risco potencial de desempenho insatisfatório da fundação.