Ensaios geotécnicos em fundações: PCE, PDA, PIT, ensaio de placa e prova bidirecional

O que são ensaios geotécnicos em fundações

Ensaios geotécnicos de fundação são os procedimentos de campo que verificam, no elemento real já executado ou em elemento de ensaio, aquilo que o projeto previu por cálculo. Eles respondem a duas perguntas distintas: a estaca foi bem executada e a fundação suporta a carga com recalque aceitável.

Não confunda esses ensaios com a investigação geotécnica preliminar. Sondagem SPT, CPT e ensaios de laboratório caracterizam o terreno antes do projeto. Os ensaios tratados aqui verificam o desempenho da fundação depois que ela existe, e é essa verificação que a ABNT NBR 6122:2019, com a Emenda 1:2022, exige como parte do controle de execução.

Os cinco ensaios que sustentam o controle de fundações

Prova de carga estática (PCE)

É o ensaio de referência para capacidade de carga e recalque em fundação profunda. Cargas são aplicadas em estágios por macaco hidráulico contra um sistema de reação, e o recalque é medido em cada estágio até a construção da curva de carga e recalque. O método é estabelecido pela ABNT NBR 16903:2020, norma que substituiu a antiga NBR 12131.

• Responde: qual o comportamento real de carga e recalque e qual a resistência mobilizada.
• Vantagem: medição física direta, sem modelo de conversão.
• Limitação: custo, prazo e necessidade de sistema de reação.
• Ver o serviço de prova de carga estática

Ensaio de carregamento dinâmico (PDA)

Mede força e velocidade no topo da estaca durante a aplicação de um golpe de alta energia, com sensores de deformação específica e acelerômetros. Os sinais são processados por análise de propagação de ondas, tipicamente pelo método CAPWAP, para estimar a resistência mobilizada e sua distribuição entre fuste e ponta. A referência é a ABNT NBR 13208:2007.

• Responde: qual a resistência mobilizada e como ela se distribui ao longo do elemento.
• Vantagem: produtividade muito superior à da prova estática e possibilidade de reteste para avaliar ganho de resistência com o tempo.
• Limitação: resultado obtido por modelagem, dependente de mobilização adequada no golpe.
• Ver o serviço de ensaio PDA

Ensaio de integridade de baixa deformação (PIT)

Verifica a continuidade física do fuste por propagação e reflexão de onda a partir de um golpe de baixa energia. Detecta variação de seção, descontinuidade de concretagem, inclusão de solo e trinca transversal. Não mede capacidade de carga nem recalque. A obrigatoriedade do controle de integridade em determinadas situações vem da ABNT NBR 6122.

• Responde: a estaca foi executada com continuidade e seção regular.
• Vantagem: baixo custo por elemento e grande amostragem em pouco tempo.
• Limitação: perde resolução em elementos muito longos ou esbeltos e não avalia a base.
• Como interpretar o gráfico do PIT

Prova de carga direta sobre terreno, o ensaio de placa

Aplica carga a uma placa rígida apoiada na cota de assentamento para avaliar a tensão admissível e a deformabilidade do terreno de fundação. É o ensaio da fundação rasa e também é usado em pisos industriais e subleitos. A referência brasileira é a ABNT NBR 6489, aplicável a fundação direta e não a estacas.

• Responde: como o terreno se deforma sob tensão na cota de apoio.
• Ver o serviço de ensaio de placa

Prova de carga bidirecional

Usa uma célula expansiva instalada dentro da estaca, que carrega simultaneamente o trecho superior e o trecho inferior, usando uma parcela como reação da outra. Dispensa cargueira e viga de reação, o que viabiliza ensaiar cargas muito elevadas em estacas de grande diâmetro.

• Responde: capacidade e separação entre resistência de fuste e de ponta em elementos de alta carga.
• Ver o serviço de prova de carga bidirecional

Comparativo rápido

Ensaio	Norma de referência	Mede integridade	Mede capacidade	Mede recalque
PCE	ABNT NBR 16903:2020	Não	Sim, por medição direta	Sim
PDA	ABNT NBR 13208:2007	Parcialmente	Sim, por modelagem	Estimado
PIT	Exigência na ABNT NBR 6122	Sim	Não	Não
Ensaio de placa	ABNT NBR 6489	Não se aplica	Tensão admissível do terreno	Sim
Bidirecional	Aplicação da ABNT NBR 6122 e ABNT NBR 16903	Não	Sim, com separação fuste e ponta	Sim

Como montar o plano de ensaios

Um plano de ensaios consistente parte da ABNT NBR 6122, que relaciona a quantidade mínima de provas de carga ao número de estacas e à classificação da obra, e admite, dentro de critérios definidos, a substituição parcial de provas estáticas por ensaios dinâmicos correlacionados. Sobre essa base entram três variáveis: o processo executivo, a variabilidade do perfil geotécnico e a criticidade da estrutura.

Na prática, os ensaios se complementam. O PIT faz a varredura de execução, o PDA amplia a amostragem de capacidade com produtividade e a PCE fixa a referência de comportamento. Para escolher entre eles com critério, veja PIT, PDA ou PCE: qual ensaio especificar e, para o efeito econômico dessa decisão, prova de carga e redução de custos.

Suporte da Geoteste

A Geoteste executa todos esses ensaios em obras de todo o país, do planejamento do plano de controle até a interpretação dos resultados. Estime o plano da sua obra no dimensionador de ensaios ou fale com a nossa equipe técnica.

Referências técnicas

• ABNT NBR 6122:2019, com a Emenda 1:2022. Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro: ABNT.
• ABNT NBR 16903:2020. Solo: prova de carga estática em fundação profunda. Rio de Janeiro: ABNT.
• ABNT NBR 13208:2007. Estacas: ensaio de carregamento dinâmico. Rio de Janeiro: ABNT.
• ABNT NBR 6489:2019. Solo: prova de carga direta sobre terreno de fundação. Rio de Janeiro: ABNT.