Tubulão – uma fundação profunda com distribuição de carga no solo como fundação direta
Segundo o item 3.9 da norma de fundações, NBR-6122/2010 (Projeto de fundações), tubulão é um elemento de Fundação Profunda, escavado no terreno em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoas, que se faz necessária para executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza do fundo da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são transmitidas preponderantemente pela ponta.
O alargamento da base tem a finalidade de diminuir as tensões no solo. O diâmetro mínimo do fuste é de 70cm, e a base, quando necessário o alargamento, deve ter dimensão igual ou maior do que três vezes o diâmetro do fuste.
Desenho esquemático de um tubulão
Fonte: os autores
Dentre as vantagens, os custos de mobilização e de desmobilização são menores que os de bate estacas e outros equipamentos; inexistência de vibrações e ruídos provenientes de processos construtivos; há a possibilidade de comparação do solo escavado com o previsto em projeto; possibilidade de mudança nas dimensões (diâmetro e o comprimento) para compensar condições de solo diferentes das previstas; as escavações podem atravessar solos com pedras e matacões, sendo possível penetrar em vários tipos de materiais, inclusive em rochas.
Como desvantagem podemos citar grau de periculosidade elevado para o trabalhador, uma vez que pode haver desmoronamentos durante a escavação (provenientes de erros na execução ou nas investigações, NSPT), envenenamento do ar por existência de gases tóxicos. Em tubulões muito profundos, há o risco de descompressão acelerada, que pode levar desde a paralisia até a morte do trabalhador por embolia.
Os tubulões podem ser classificados em: tubulão a céu aberto e a ar comprimido ou pneumático.
O tubulão a céu aberto, pode ser executado com escoramento ou não e, é executado em solos coesivos (argilas, siltes argilosos e areias argilosas) e é limitado em função da presença do lençol freático, caso não seja possível realizar o rebaixamento. Nos tubulões a céu aberto, se estiverem atuando apenas carga de compressão não é necessário armar, apenas colocar uma armadura para ligação com o bloco de coroamento ou de capeamento.
O tubulão a ar comprimido ou pneumático é executado abaixo do nível de lençol freático. Sua limitação de execução é de 34m por questão de compressão e os riscos que a escavação proporciona.
Segundo Cintra, Aoki e Albiero (2012), os métodos teóricos de capacidade de carga, não funcionam satisfatoriamente para fundações por tubulão, e por isso, geralmente não são empregados; utiliza-se então os métodos semi empíricos originalmente propostos para fundações por estaca, considerando o tubulão uma estaca escavada.
Nos métodos semi empíricos destacam-se três: 1) SPT; 2) CPT e 3) Tubulão como estaca escavada.
- Utilizando-se o NSPT, a tensão admissível é calculada como (NSPT (no bulbo) / 5 ) + q (sobrecarga), com o NSPT limitado entre 5 e 20. Alonso (1983) sugere que a tensão admissível seja calculada como NSPT (no bulbo) / 3, com NSPT limitado entre 6 e 18.
- Possuindo-se os dados do ensaio de CPT, Costa Nunes e Velloso (1960) sugerem que a tensão admissível seja calculada como qc/ 6 a 8, onde a resistência de ponta qc seja a de até 4 m abaixo da cota de apoio do tubulão e a tensão admissível deve ser máxima de 10MPa.
- Para o cálculo de tubulão como estaca escavada, tem-se o método de Aoki–Velloso (1975) e Decourt-Quaresma (1978), atualizado por Decourt (1996).
Aoki-Velloso(1975)
Decourt-Quaresma (1978), atualizado por Decourt (1996)
Apesar de estar entrando em desuso em grandes centros urbanos, devido às novas tecnologias advinda de novos equipamentos para execução de estacas, e também por questão de segurança, ainda assim os tubulões são uma boa solução para fundação de pontes, pois precisam ser executadas abaixo do nível d’água, em edificações de pequeno e médio porte, onde o solo apresenta altos índices de resistência em camadas mais profundas e onde há a limitação de entrada de equipamentos.