Escavação mecânica para cave e fundações

A escavação geral, também chamada escavação em massa, é uma escavação extensa, normalmente com vários metros de largura, que ocupa toda a implantação da construção ou boa parte dela. Os caboucos para sapatas e as valas para ramais de água, esgoto ou eletricidade são trabalhos à parte, feitos com baldes mais estreitos e outro método. A escavação geral é necessária sobretudo nestes casos:

• moradia com cave ou com um piso parcialmente enterrado,
• casa num terreno inclinado, onde parte do piso entra na encosta, situação muito comum no Norte e no interior,
• laje de fundação em que é preciso retirar terra de má qualidade e substituí-la por tout-venant compactado,
• piscina, fossa séptica, ETAR compacta, cisterna de águas pluviais ou garagem enterrada,
• ampliação com cave junto a uma casa existente.

Porque é que se usa máquina mesmo em obras pequenas? À mão, algumas dezenas de metros cúbicos levariam semanas, e entretanto a chuva ia desfazendo as paredes. Uma máquina faz o mesmo trabalho num ou dois dias, e um bom manobrador consegue acertar o fundo com uma precisão de poucos centímetros.

Como se calcula o volume em metros cúbicos

A escavação mede-se em terreno natural, ou seja, pelo volume que a terra ocupava antes de ser retirada. Entram no cálculo a implantação da construção, o espaço de trabalho à volta e o volume dos taludes inclinados. O espaço de trabalho é a faixa à volta das futuras paredes de que o pedreiro e o aplicador precisam para fazer a impermeabilização e o isolamento térmico da cave. Tem normalmente entre meio metro e um metro de largura, conforme o projeto.

No transporte é preciso contar com o empolamento: a terra escavada solta-se e ocupa mais volume do que no terreno. Em solos arenosos a diferença é menor; em argilas e solos com pedra é maior, muitas vezes entre um quinto e um terço. Por isso o número de camiões não se obtém só multiplicando as medidas da escavação. Ao comparar orçamentos, convém ver se a empresa calcula o volume pelo projeto, pelo levantamento real ou pelo número de camiões.

Projeto e implantação da obra

Antes de escavar, o topógrafo deve implantar a construção segundo o projeto e colocar fasquias ou marcos fora da futura escavação, para que a máquina não os destrua. Deve também deixar um ponto de cota de referência bem protegido. Sem implantação, acontece com facilidade a casa acabar algumas dezenas de centímetros fora do sítio, ou demasiado perto da extrema do terreno.

Redes enterradas

Debaixo da relva podem passar tubagens de gás, cabos elétricos, condutas de água, esgotos ou cabos de telecomunicações. A localização deve ser pedida antecipadamente às entidades gestoras dessas redes e marcada no terreno. Junto às redes marcadas não se escava com o balde: escava-se à mão ou com muito cuidado, conforme as indicações da entidade gestora.

Se a máquina danificar uma tubagem de gás ou se houver cheiro a gás, deve-se parar a máquina de imediato, afastar todas as pessoas do local, não deixar ninguém aproximar-se e ligar para a linha de emergência do distribuidor de gás ou para o 112. Não se deve usar chama, isqueiros nem interruptores. Se um cabo elétrico for danificado, ninguém lhe deve tocar: a reparação cabe exclusivamente ao operador da rede e a um eletricista qualificado.

Estudo geotécnico

Numa casa com cave ou num terreno em encosta, um estudo geotécnico compensa largamente. O engenheiro geotécnico ou geólogo identifica o tipo de solo à cota das fundações, a presença de água e as inclinações de talude seguras. Sem estes dados, a inclinação das paredes e a drenagem acabam decididas durante a escavação, muitas vezes depois do primeiro desmoronamento.

Acesso, espaço e transporte

• o acesso tem de suportar a máquina e os camiões; um terreno mole depois da chuva pode não aguentar o peso,
• é preciso espaço no terreno para um depósito provisório da terra que vai servir para o reaterro,
• árvores, linhas aéreas e muros não podem estar no caminho da máquina,
• convém combinar antecipadamente para onde vai a terra sobrante e quem trata do destino final ou da reutilização.

Quando há construções vizinhas próximas, é sensato fotografar o estado delas antes de começar. Se mais tarde aparecer uma fissura, fica documentado se já lá estava.

O método varia com o tamanho da escavação, mas os passos principais são quase sempre os mesmos:

1. Verificar a implantação, o ponto de cota e a posição das redes marcadas.
2. Retirar a terra vegetal, a camada fértil de cima, e guardá-la à parte num canto do terreno.
3. Marcar o contorno da escavação, incluindo o espaço de trabalho e a crista dos taludes.
4. Escavar por camadas a partir de um dos lados, carregando a terra diretamente nos camiões ou no depósito provisório.
5. Ir moldando os taludes com a inclinação definida ou colocando a entivação.
6. Controlar a profundidade com nível ótico ou laser em relação ao ponto de cota.
7. Acabar os últimos centímetros acima da cota de fundação com um balde de limpeza liso, sem dentes, ou à mão.
8. Abrir um poço de bombagem e drenar o fundo, se aparecer água.
9. Entregar a escavação para inspeção do fundo ao engenheiro de estruturas ou ao geotécnico, se o projeto o exigir.

A terra vegetal separa-se porque volta a ser usada no jardim. Misturada com o barro e a gravilha do fundo, deixa de servir e ainda aumenta o volume a transportar.

O último passo da escavação tem bastante importância. Os dentes do balde desagregam o solo abaixo do fundo e, se a escavação ficar mais funda e depois for tapada com terra solta, cria-se um ponto mole que vai assentar. Um manobrador experiente escava por isso ligeiramente acima da cota pedida e acerta o fundo com passagens inclinadas do balde liso.

Quanto tempo demora

A escavação para uma moradia corrente com cave faz-se normalmente em um a três dias, com bom acesso e solo fácil. Demora mais com rocha, pouco espaço, transporte lento ou água. A escavação aberta não deve ficar assim mais tempo do que o necessário. A chuva e a geada reduzem a capacidade de carga do fundo, por isso convém avançar logo com o betão de limpeza ou com a camada de tout-venant. Assim o fundo acabado fica protegido.

Taludes inclinados ou entivação

Uma parede vertical sem contenção só é segura em solo corrente até pouca profundidade, normalmente cerca de 1,2 metros, e mesmo assim apenas em solo coeso e seco. Escavações mais fundas têm de ser taludadas ou entivadas. Um desmoronamento pode soterrar uma pessoa mesmo quando a parede parece firme.

O talude é a solução mais simples quando há espaço no terreno. As paredes escavam-se inclinadas, com uma inclinação que depende do solo. Uma areia solta precisa de um talude mais suave, uma argila rija aguenta um mais íngreme. A desvantagem é o maior volume escavado e, depois, o maior reaterro.

A entivação usa-se onde não cabe um talude, por exemplo junto à extrema, a uma casa vizinha ou a uma estrada. Recorre-se a estacas-prancha metálicas, a parede de Berlim com perfis metálicos e painéis de madeira ou betão, a caixas de entivação ou a cortinas de estacas. A entivação é dimensionada por um engenheiro de estruturas e constitui um trabalho à parte. Na escolha da empresa, convém perguntar se a consegue executar ou com quem trabalha.

Escavar junto a uma construção vizinha

Se a escavação for mais funda do que as fundações da casa ao lado e ficar perto dela, o solo sob essas fundações pode perder apoio. A solução tem de ser estudada por um engenheiro de estruturas. Os métodos habituais são escavar em troços curtos alternados, recalçar as fundações ou entivar. Não se deve escavar sem esse estudo, mesmo que pareça só um troço pequeno.

Água freática e água da chuva

A água na escavação amolece o fundo e reduz a estabilidade dos taludes. Com pouca afluência, basta um poço de bombagem no canto mais baixo e uma bomba submersível de águas sujas. Com o nível freático alto, é preciso rebaixá-lo, por exemplo com poços ou ponteiras filtrantes, e isso deve ser definido por um especialista. A água da chuva que vem do terreno à volta deve ser desviada da crista da escavação, para não escorrer pelos taludes.

Se o estudo geotécnico revelar um nível freático alto, isso influencia também o projeto da cave. Provavelmente será necessário betão estanque ou uma impermeabilização resistente à pressão da água, e é melhor sabê-lo antes de escavar do que depois.

Para escavações pequenas e terrenos apertados usam-se miniescavadoras e retroescavadoras, a que muitos chamam simplesmente "JCB". Para escavações maiores usam-se escavadoras giratórias de rasto ou de rodas, com mais alcance, que carregam diretamente nos camiões. Uma máquina maior trabalha mais depressa, mas precisa de acesso firme e de espaço para rodar. Ao analisar o orçamento, vale a pena perguntar que máquina está prevista e como vai entrar no terreno.

O grau de dificuldade e, portanto, o custo da escavação dependem sobretudo destes fatores:

• tipo de solo: areia e terra escavam-se com facilidade, argila rija e saibro compacto com mais esforço; granito ou xisto podem exigir martelo hidráulico,
• profundidade da escavação e necessidade de taludes ou entivação,
• acesso ao terreno, largura do portão, inclinação e distância à estrada,
• redes enterradas que obrigam a escavar à mão,
• água freática e necessidade de bombagem,
• distância ao destino das terras e forma de carregamento,
• fundações antigas, betão, raízes ou entulho enterrado,
• exigências de precisão do fundo e limpeza das vias à saída dos camiões.

Em terrenos antigos, sobretudo em aldeias e zonas rurais, é frequente aparecerem debaixo da relva restos de uma casa velha, poços, fossas antigas ou entulho tapado. Estes achados atrasam o trabalho e por vezes também é preciso tratar do seu destino. Se houver conhecimento de algo assim, convém avisar a empresa antes.

Para onde vai a terra

Parte da terra fica normalmente no terreno para o reaterro e para os arranjos exteriores. O resto é transportado. A terra escavada que não se reutiliza na obra pode tornar-se resíduo e tem de acabar num local autorizado a recebê-la, como um operador de gestão de resíduos de construção ou uma obra que precise de aterro. Convém combinar antes se o transporte e o destino ficam a cargo da empresa de escavação ou do dono de obra. Terra contaminada com óleo, entulho ou lixo antigo não pode simplesmente ser espalhada pelo jardim.

A escavação é só o início de uma cadeia de trabalhos, e cada elo precisa de algo do anterior:

• o topógrafo implanta a obra antes da escavação e, em obras maiores, faz também o levantamento da escavação concluída,
• o geotécnico ou o engenheiro de estruturas verifica o fundo, ou seja, se o solo corresponde ao previsto no projeto,
• a equipa de betão precisa da escavação logo após a entrega, antes que o fundo apanhe chuva ou geada,
• o canalizador tem de saber por onde passam os esgotos e os ramais através das fundações,
• quem faz a impermeabilização precisa de espaço de trabalho suficiente à volta das paredes da cave,
• o reaterro só se faz depois da impermeabilização, da proteção desta e da drenagem, por camadas e com compactação.

Porque é que o calendário é tão importante? Se a equipa de betão só chegar duas semanas depois, a escavação pode estar irreconhecível após uns dias de chuva. Um fundo enlameado tem de ser limpo, às vezes aprofundado e substituído por tout-venant. Por isso a data da escavação marca-se em função da betonagem, e não o contrário.

• fundo escavado a mais e tapado com terra solta: forma-se um ponto mole sob as fundações, a casa assenta de forma desigual e surgem fissuras nas paredes,
• falta de espaço de trabalho: a impermeabilização é feita à pressa e a cave acaba com humidade,
• taludes demasiado íngremes: as paredes caem para dentro, põem pessoas em risco e tapam o fundo já acabado,
• terra depositada junto à crista: carrega o talude e aumenta o risco de desmoronamento; deve ficar normalmente a pelo menos um metro da crista, e mais longe em escavações fundas,
• água por resolver: o fundo encharcado perde capacidade de carga e fica lama debaixo do betão,
• terra vegetal misturada com o subsolo: o jardim fica sem boa camada superficial e o transporte aumenta sem necessidade,
• escavar sem redes marcadas: tubos ou cabos danificados, obra parada e risco de acidente,
• escavação aberta demasiado tempo: chuva e geada estragam o fundo e os taludes vão-se desfazendo.

Muitos destes erros não se veem logo. Um ponto mole sob as fundações só aparece anos depois, com a casa acabada e a reparação muito difícil. Por isso a verificação do fundo compensa mesmo em obras pequenas.

Segurança em obra

Uma escavação aberta é perigosa sobretudo para crianças e para quem visita a obra ao fim do dia. A borda deve ser vedada ou bem sinalizada. Com a máquina a trabalhar, ninguém deve estar ao alcance do braço nem junto ao camião a carregar. Não se entra na escavação antes de o manobrador terminar e de haver a certeza de que os taludes estão estáveis. Para entrar e sair usa-se uma escada ou uma rampa taludada, nunca saltos da parede.

Na receção convém ter o projeto à mão e percorrer a escavação com calma, com o manobrador ou o encarregado. A profundidade deve ser confirmada com nível em relação ao ponto de cota, nunca a olho. Se o projeto exigir a aceitação do fundo pelo geotécnico ou pelo engenheiro de estruturas, o registo dessa inspeção deve ser guardado, porque será útil mais tarde.

• as dimensões correspondem ao projeto, incluindo o espaço de trabalho,
• a cota do fundo coincide com o projeto dentro de uma tolerância razoável e foi confirmada com aparelho,
• o fundo está plano, sem zonas enlameadas, terra solta nem marcas dos dentes do balde,
• os taludes têm a inclinação combinada e não mostram fendas nem desprendimentos,
• a entivação, se necessária, está colocada segundo o estudo do engenheiro,
• o poço de bombagem e a drenagem funcionam e não há água parada no fundo,
• as redes marcadas estão intactas e bem sinalizadas,
• a terra vegetal e a terra para reaterro estão separadas e afastadas da crista,
• as fasquias de implantação e o ponto de cota continuam intactos,
• o acesso e a via pública estão limpos,
• a borda da escavação está protegida contra quedas,
• está combinada a data de entrada da equipa de betão e, até lá, o fundo está protegido.