Interventi sulle fondazioniInterventi sulle fondazioni

I movimenti del sottosuolo e le conseguenti modificazioni dell'equilibrio dell'insieme terreno-struttura rappresentano le principali cause di dissesto delle costruzioni.

I cedimenti del suolo possono classificarsi in:

• cedimenti prodotti dai carichi trasmessi dalla costruzione al terreno

• cedimenti causati da variazioni di carico verificatesi in zone adiacenti alla costruzione

• cedimenti provocati da modificazioni del sottosuolo

Indagini sui terreniIndagini sui terreni

• informazioni circa le caratteristiche geologiche della zona, la presenza di falde, pendii, fiumi sotterranei, ...

• sondaggi per verificare la stratigrafia

• prove in situ

• prospezioni geofisiche

Saggi e indagini sulle strutture di fondazioneSaggi e indagini sulle strutture di fondazione

• caratteristiche costruttive

• dimensioni

• presenza di dissesti

Le informazioni ottenute servono ad individuare il sistema di consolidamento più appropriato.

Criteri di intervento:

• interventi sul terreno, tesi a migliorarne le caratteristiche, contenerne i movimenti, ridurne le spinte

• interventi sulle fondazioni tesi a ridurre le tensioni sul terreno

• interventi sulle fondazioni tesi a riportare i carichi su strati di migliori caratteristiche o dove non si risenta di oscillazioni delle falde

Interventi finalizzati al miglioramento delle Interventi finalizzati al miglioramento delle caratteristiche del terrenocaratteristiche del terreno

Dissesti che dipendono dalle variazioni dei livelli di falda:

lavori di drenaggio per abbassare il livello della falda:

pali di sabbia

trincee di materiali aridi

tubi o gallerie drenanti

fitta rete di tubazioni per stabilizzare il livello della falda

Dissesti provocati da movimenti del terreno:

• pali di grosso diametro o paratie a monte della costruzione

• tiranti ancorati a strati più profondi e stabili

Miglioramento delle caratteristiche fisico-meccaniche del terreno:

• iniezioni di malta

• iniezioni di resine espansive

composti molto fluidi in grado di penetrare negli interstizi del terreno in maniera diffusa e uniforme

Le modalità di iniezione e le caratteristiche delle malte si differenziano in base alla natura del terreno.

In genere si introducono nel terreno dei tubi in acciaio di piccolo diametro; le estremità inferiori sono munite di ugelli di iniezione; le superiori sono collegate ad un compressore che inietta le malte

Interventi finalizzati alla riduzione delle Interventi finalizzati alla riduzione delle tensioni sul terrenotensioni sul terreno

L'allargamento della base fondale ha lo scopo di ridistribuire i carichi su una parte di terreno più ampia o anche di centrare la risultante dei carichi.

Sottomurazioni:

intervento largamente impiegato in passato, può essere ancora vantaggiosamente utilizzato per allargamenti di piccola entità e poco profondi

Sottofondazioni in cemento armato

In ogni caso, occorre non alterare la stabilità del sistema murario.

Per questo i lavori si eseguono per tratti:

• si suddivide la fondazione in "cantieri dei pieni" (3-4 m) e "cantieri dei vuoti"

• si inizia a lavorare nei cantieri dei vuoti in posizione alternata

• si prosegue nei cantieri dei pieni, alternando

SottomurazioniSottomurazioni

Sottofondazioni in cemento armatoSottofondazioni in cemento armato

Trasferimento dei carichi Trasferimento dei carichi su strati di terreno più profondisu strati di terreno più profondi

Pali radice e micropali:

sistemi di consolidamento che si attuano perforando la base fondale ed il terreno al fine di iniettare un bulbo cementizio armato con barre di acciaio atto a trasferire i carichi della costruzione agli strati di terreno sottostanti.

Hanno il vantaggio di non arrecare disturbi alla costruzione e a quelle adiacenti grazie al loro ridotto diametro (10-25 cm) ed agli attrezzi che si utilizzano per le perforazioni: carotatrici a sola rotazione, che hanno anche il vantaggio di essere molto maneggevoli.

Pali radicePali radice

Brevettato agli inizi degli anni '60, costituisce il primo esempio di palo di piccolo diametro per sottofondazione.

Fusto costituito da conglomerato ad alta resistenza, armato con una o più barre.

La trivellazione viene eseguita attraverso le fondazioni esistenti, verticale o inclinata, e prosegue nel terreno.

La possibilità di dare ai pali qualsiasi inclinazione consente di allargare la zona di influenza della fondazione, interessando una più vasta zona di terreno.

Pali radice

Il getto è effettuato con una pressione adatta alla distribuzione del bulbo nel terreno (pressione variabile, < 6 atm).

Per effetto della pressione, la malta cementizia può penetrare in discontinuità anche minime del terreno, realizzando una buona solidarizzazione fra palo e terreno.

Il palo radice trasmette i carichi essenzialmente per attrito laterale

Fondazione esistente e palificata rimangono ben solidarizzati e l'esecuzione della palificata non altera l'equilibrio della muratura

L'azione dei pali è infatti passiva fino a quando non si verifica un nuovo cedimento; allora i pali entrano in carico per contrastare questi movimenti. Per cedimenti di notevole entità può anche verificarsi che i carichi fluiscano completamente attraverso la palificata.

Pali radice

1. perforazione in avanzamento

2. perforazione ultimata3. collocazione armatura4. riempimento (a mezzo di tramoggia e controtubo) con malta

cementizia

Pali radice

5. riempimento ultimato6. estrazione graduale del tubo di trivellazione e

compressione contemporanea del getto7. palo ultimato

Micropali – pali Tubfix

Sono pali di piccolo diametro costituiti da elementi d'acciaio tubolari valvolati, la cui portata è affidata all'elemento in acciaio.

Si esegue la perforazione con la carotatrice a rotazione; si introduce il tubo nel foro; si inietta, a cominciare dalla valvola più profonda, una miscela cementizia piuttosto fluida che si espande nel terreno, creando un bulbo più o meno espanso a seconda della natura del terreno.

I micropali trasferiscono il carico al terreno attraverso il bulbo terminale; nello stesso tempo la miscela che è stata iniettata a pressione nel terreno ha un effetto consolidante.

Pali radice a base espansaPali radice a base espansa

Riferimenti bibliograficiRiferimenti bibliografici

F. Lizzi: "Restauro statico dei monumenti", SAGEP Editrice, 1981, Bibl. DIS, X II 7

Mastrodicasa S.: "Dissesti statici delle strutture edilizie", Hoepli, 1993