As estacas de fundação tendem a sofrer estrangulamento durante a construção e uso, o que representa um risco para a segurança da superestrutura. Esclarecer as características de capacidade de carga horizontal de estacas únicas com cabeça alargada e estrangulamento tem importância orientadora para o projeto de engenharia e reforço e reparo das estacas. Areia transparente foi preparada usando areia de quartzo fundida e líquido poroso com o mesmo índice de refração, realizaram-se ensaios de carregamento em modelos de solo transparente com estacas completas com cabeça alargada e estacas com estrangulamento para estudar a influência do estrangulamento na capacidade de carga horizontal limite; em seguida, utilizou-se o programa incrementado Mat-PIV para processar o campo de manchas das partículas do solo antes e depois da carga, obtendo-se o padrão de deformação do solo em torno da estaca; combinado com simulação numérica tridimensional por elementos finitos, revelou-se a razão pela qual o estrangulamento altera as características de capacidade de carga horizontal de estacas únicas com cabeça alargada. Os resultados mostram que o estrangulamento enfraquece a capacidade de transferência de carga horizontal ao longo do corpo da estaca, aumenta a deformação na parte superior da estaca e a reação lateral do solo. Quanto mais próximo o local do estrangulamento ao topo da estaca ou maior a dimensão do estrangulamento, mais severa a perda da capacidade limite de carga horizontal da estaca. A flexão do corpo da estaca provoca deslocamento inclinado para baixo da cabeça alargada no lado carregado, exercendo pressão vertical sobre o solo, o que aumenta a resistência do solo superficial e gera forças de atrito que restringem a deformação da estaca, melhorando o desempenho de carga da estaca.

Estacas de fundação; estaca única com cabeça alargada; estacas com estrangulamento; interação estaca-solo; solo transparente