ORGANIZZAZIONE DEL CANTIERE
Tracciamento dell’opera e l’attività di scavo
Le operazioni di scavo, sbancamento e movimento terra possono
comportare situazioni di pericolo di frane e seppellimenti, urti e
investimenti, ribaltamento dei mezzi, caduta dall’alto
Normativa di riferimento:
TU artt. 118-120 – Scavi e fondazioni (e successivi aggiornamenti)
Inclinazione fronte di scavo
Consolidamento del terreno
Allontanamento dal campo di azione delle macchine
Protezione posto di manovra operatore
Armature di sostegno sporgenti dallo scavo 30 cm
Divieto di costituire depositi di materiali preso il< ciglio degli scavi
Splateamento e sbancamento. quando la parete del fronte di scavo supera h 1,50 m è vietato il
sistema di scavo con scalzamento alla base e franamento della parete
quando la particolare natura del terreno o per cause di piogge, infiltrazioni, gelo o disgelo, o per
altri motivi sono da temere frane scoscendimenti, deve essere provveduto all’armatura o al
consolidamento del terreno
pozzi, scavi e cunicoli. Scavo di pozzi e trincee profondi più di m 1,50, quando la consistenza del
terreno non dia garanzia di sufficiente stabilità, anche in relazione alla pendenza delle pareti, si
deve provvedere, man mano che si procede con lo scavo, alla applicazione delle necessarie
armature di sostegno (164/1956)
DPCM 412/1997 (Regolamento recante l’individuazione delle attività lavorative comportanti rischi
particolarmente elevati, per le quali l’attività di vigilanza può essere esercitata dagli Ispettorati del lavoro
delle Direzioni provinciali del lavoro) tra cui compaiono i “lavori di costruzione” .. “gli scavi” …
DMLLPP del 11.03.88 e Circolare MLLPP n. 30483/1988 (Norme tecniche
riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri
generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e
delle opere di fondazione): il
decreto pone l’attenzione sullo studio geologico e
tecnico prescrivendo
la relazione geologica e la relazione geotecnica
La verifica geotecnica deve essere eseguita per scavi in trincea di
profondità superiore a 2 metri, nei quali sia prevista la permanenza di
operai e per scavi che ricadano in prossimità di manufatti esistenti
asta di sondaggio
Tipo di terreno
Carico ammissibile (kg/cmq)
Rocce compatte
10
Rocce tenere
5-10
Ghiaia in banchi
3-6
Sabbia argillosa
3-4
Argilla compatta
1-2
Sabbia
1-4
Terreno
Peso specifico o massa volumica (kg/mc)
Argilla
1900
Terra vegetale normale
1200-1400
Terreno argilloso
1300
Sabbia
1350
Ghiaia umida
2000
Ghiaia asciutta
1800
Ghiaia grossa
1600-1800
Le caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni condizionano la “tenuta”
delle pareti di scavo
Il comportamento meccanico d’insieme di un terreno è valutabile dal tipo
di coesione (C espressa in kPa) che caratterizza le sue componenti
ROCCE
TERRE: rocce incoerenti e terreni da
Rocce coerenti: materiali tenaci e a comportamento
lapideo; aggregati naturali cementati
riporto
elevata coesione (5-10 MPa)
notevole resistenza all’abbattimento e meccanica
Buone caratteristiche di tenuta
Risposta con stile rigido alle sollecitazioni
Rocce semicoerenti: marne, terreni clastici debolmente
cementati
Bassa resistenza meccanica e coesione (0,1-5 Mpa) che
rimane costante dopo immersione in acqua
Rocce pseudocoerenti: in prevalenza di argilla, detriti
argillosi e sottili strati lapidei alternati con argilla; si
comportano da semicoerenti ma arrivano allo stato
liquido con l’aumentare del contenuto di acqua
Terre a comportamento granulare (non
coesivi): sabbie e materiali clastici fino alle
ghiaie, distinti da reazioni al taglio dovute
essenzialmente alla resistenza di attrito
interna.
Terre a comportamento coesivo: a forte
componente argillosa, simile alle
pseudocoerenti. La coesione è dovuta alla
attrazione elettrostatica tra gli elementi
lamellari del materiale argilloso
C = compresa tra 10KPa e 0,5 MPa
TENUTA DEI FRONTI DI SCAVO (in assenza di opere di
stabilizzazione)
Inclinazione di sicurezza (scarpa, angolo di scarpa) tale che nel breve periodo risulti stabile e non vi sia
pericolo di crollo.
Dipende da:
-Condizioni geologiche e idrogeologiche
-Altezza del fronte di scavo
-Caratteristiche geotecniche ( angolo di attrito interno, coesione)
-Condizioni al contorno dello scavo (sovraccarichi in prossimità della parete di scavo: materiali depositati,
edifici ecc)
Angolo di attrito
Pietrame
Ghiaia
Sabbia grossa
Sabbia fine
Sabbia argillosa
Terreno vegetale
Argilla
Limi
40-45
30-40
30-35
25-35
25-30
15-25
10-25
15-30
Dati sfavorevoli alla stabilità:
-Presenza di discontinuità
-Condizioni di saturazione del terreno (vuoti riempiti solo di acqua)
che diminuiscono il valore della resistenza interna
-Presenza di falde idriche o sovraccarichi
-Eccessiva altezza della parete di scavo per inclinazioni superiori
all’angolo di attrito
Dati favorevoli alla stabilità:
-Maggiore angolo di attrito
-Maggiore coesione
Per evitare rischi di seppellimento:
In presenza di terreni incoerenti, quando i fronti di scavo si configurano
con angolo di declivio superiore a quello naturale sussiste il pericolo di
frane; il terreno deve essere quindi stabilizzato con armature parziali
tali da poter raggiungere in sicurezza la profondità richiesta.
Le opere provvisionali necessarie a contenere i fronti di scavo devono
essere installate (per evitare che i lavoratori operino a ridosso del fronte)
operando dall’alto, come nel caso delle paratie negli scavi a sezione
obbligata o con palificazioni o paratie da realizzare prima degli scavi
stessi.
In terreni coerenti, dove lo scavo può essere realizzato in
avanzamento continuo sino alla profondità richiesta, dovrà essere
disposta una gabbia di protezione prima che i lavoratori addetti
scendano nello scavo
Profilo di scavo a stabilità naturale
Profilo di scavo contenuto con palificazione
Fronte verticale
Opere provvisionali su scavi
a sezione obbligata
Scavo con
opere
provvisionali a
contrasto
VALUTAZIONE DELLE CONDIZIONI DI STABILITA’ DEI
TERRENI
Terreni granulari non coesivi: la stabilità dipende dalle caratteristiche
geotecniche ed è valutabile, indipendentemente dall’altezza dello scavo,
dal valore dell’angolo di attrito interno del materiale.
FS = tg/tgb >= 1 = terreno stabile in assenza di particolari condizioni
al contorno
FS (Fattore di sicurezza)
 angolo di attrito interno del materiale
b inclinazione della parete di scavo (angolo di scarpa)
Terreni granulari coesivi: si può superare l’inclinazione dell’angolo di
attrito in virtù della maggiore resistenza interna (coesione tra le
particelle).
La stabilità dipende dall’altezza della parete di scavo.
Hc= 4 x c/g
Hc= altezza critica (per i terreni privi di coesione il concetto di altezza critica perde di
significato)
c = coesione
g = densità naturale del terreno
Un terreno con g = 1,750 c = 7,5 t/mc
Hc = (4x7,5)/1,75 = 17,14 m
Per uno scavo di altezza max = 5 m
il coefficiente di sicurezza F = 17,14/5 = 3,43
 30°
Terreni dotati di attrito e coesione: nel caso più generale si può
ricorrere alle curve di Taylor che forniscono il valore dell’altezza critica
in funzione dell’angolo di scarpa b, dell’angolo di attrito interno  e di
un coefficiente adimensionale Ns = Fattore di Stabilità
Hc = Ns x c/gn
Hc = altezza critica
c= coesione
g = densità naturale del
terreno
Si vede che con
= 0 (terreno solo coesivo) e
una parete verticale con b = 90°
Ns =
3,85 (simile al caso
precedente)
Code Federal Regulations (USA): massima pendenza consentita per scavi profondi meno di m 6,10
base
altezza
Roccia stabile: terreno naturale solido che può essere scavato con i lati verticali e rimane intatto
Terreno di tipo A: suoli coesivi con resistenza a compressione pari o maggiore di 144 kg/cmq
(kPa) (argille, argille sabbiose o limosa, marne ecc.)
Terreno di tipo B: suoli coesivi con resistenza a compressione compresa tra 48 e 144 kg/cmq
(terreni granulari – ghiaia angolare, limo, sabbia argillosa -, marne sabbiose)
Terreno di tipo C: suoli coesivi con resistenza compressione minore di 48 kg/cmq (terreno
granulare –ghiaia, sabbia, sabbia con marna)
Funzioni dell’armatura dello
scavo:
(le armature di sostegno devono
sporgere sempre almeno 30 cm dal
bordo dello scavo)
-evitare rischi di seppellimento
-avere resistenza tale da opporsi, senza
deformazioni o fratture alla pressione
esercitata dal terreno sulle pareti
di scavo
-sopportare, senza deformazioni, la
pressione del terreno, carichi
asimmetrici del terreno dovuti alle
strutture adiacenti o carichi
addizionali (attrezzature
traffico, materiale di stoccaggio)
ARMATURA DI SCAVI IN TERRENI COESIVI
PUNTONI IDRAULICI METALLICI
ARMATURA DI SCAVI IN
TERRENI GRANULARI
Armatura a tavole orizzontali
Armatura a marcia avanti
Armatura a tavole verticali
PROTEZIONI BLINDATE
Pannelli metallici: cassoni costituiti
da due pannelli metallici laterali
tenuti da due puntoni di acciaio
Pannelli di legno: per lavori di scavo
di piccole dimensioni
Telai in acciaio: per lavori di breve durata e quando la decompressione
del terreno può procurare collassi e improvvisi smottamenti.
Armatura con palancole metalliche
prefabbricate
1. Infissione delle palancole previo
fissaggio delle guide angolari
2. Affondamento delle palancole
3. Mano a mano che si procede nello scavo
si montano i puntoni metallici
Palancole metalliche precedenti le operazioni scavo
Armatura con pannelli e binari premontati infissi contestualmente nel terreno
1.
Prescavo (profondità m 1-1,25) e inserimento coppia di binari
2. Inserimento del pannello metallico prefabbricato e così si procede
3. Ulteriore affondamento di binari e pannelli
Armatura con cassoni metallici prefabbricati
1. Prescavo di m 1- 1,25
2. Calo del cassone premontato nello scavo
3. Ulteriore scavo di m 0,50 e ulteriore affondamento del cassone
4. Posa di un eventuale cassone di sopralzo
Tracciamento - Documentazione di base
Istituto geografico militare 1:25000
Mappe del catasto 1:1000/ 1:2000
fogli e mappali
Fasi operative
Acquisizione dati relativi al sito
Verifica in studio e sul luogo delle informazioni
Corrispondenza delle mappe catastali alla realtà
Eventuale completamento di dati mancanti
Determinazione del metodo di tracciamento più opportuno
Scelta della strumentazione
Scelta della squadra operativa
Esecuzione del piano operativo
STRUMENTI E
ATTREZZI
Squadri agrimensori
Teodoliti ottici
Livelli ottici
Livelle ad acqua
Distanziometri elettro-ottici, Filo a
piombo, stadie, nastri millimetrati
Chiodi, filo per edilizia, gesso, calce,
picchetti in ferro o legno, mazza,
martello ecc.
Livelle toriche o cilindriche
LA FASE OPERATIVA
- Organizzazione delle operazioni in studio
valutazione di strumenti, attrezzatura e metodi per il tracciamento,
valutazione della squadra (generalmente formata da un tecnico, un operaio
specializzato, un manovale)
-Esecuzione delle operazioni di campagna
Teodolite e distanziometro elettro-ottico (fornisce direttamente le
coordinate dei punti da tracciare)
Metodo tradizionale
PIANO OPERATIVO DI
TRACCIAMENTO
Tracciamento del perimetro di scavo (perimetro dei
plinti)
Tracciamento dell’asse di ciascun pilastro e di una
delle due direzioni principali (X o Y) sul magrone
per il posizionamento dei casseri dei plinti
Tracciamento dell’asse di ciascun pilastro e di una
delle due direzioni principali (X o Y) per il
posizionamento dei casseri dei bicchieri
Tracciamento dell’asse di ciascun pilastro e di una
delle due direzioni principali (X o Y) per il
tracciamento sul bordo del bicchiere delle “tacche” di
posizionamento dei pilastri prefabbricati
PLANIMETRIA DI
TRACCIAMENTO O FILI FISSI
Filo fisso: piano laterale di un
elemento tecnico strutturale la cui
giacitura rimane costante o per tutta
l’altezza (filo fisso verticale) o per
tutta la lunghezza (filo fisso
orizzontale).
La pianta dei fili fissi contiene:
-l’esatta posizione del caposaldo dal
quale si inizia a tracciare la griglia
strutturale con siglatura degli assi
- il posizionamento reciproco degli
elementi tecnici portanti verticali
- l’indicazione degli allineamenti
strutturali da rispettare nei diversi
piani (fili fissi di pilastri, travi, setti
portanti ecc.) al momento del
posizionamento dei casseri.
CARPENTERIA
Si intende per carpenteria
l’insieme delle opere
necessarie per il getto del
calcestruzzo armato
(casseforme, banchinaggio,
ecc.) sia, in senso lato, le
strutture portanti di un
edificio a gabbia. I disegni
della carpenteria
contengono le indicazioni
quantitative e qualitative, in
pianta e sezione, di tutti gli
elementi strutturali (pilastri,
travi, solai ecc.)
Preparazione e
Tracciamento
1 - Scolturamento della
porzione di terreno
destinato agli scavi (a
macchina e con perimetro
approssimato)
2 - posizionamento
picchetti e coppie di
cavalletti in
corrispondenza degli
spigoli
3 - scavo
Operazione attraverso la quale le informazioni numeriche dimensionali contenute in un progetto
sono trasferite al territorio
La squadra è composta da 1 tecnico (responsabile/topografo) + 1 operaio specializzato
(carpentiere) + 1 manovale per il fissaggio dei supporti di legno.
Teodolite e
distanziometro elettro
ottico sono utilizzati in
tutte le fasi del
tracciamento, fino alla
quota di fondazione.
Il sistema tradizionale
con allineamenti tramite
fili dio acciaio richiede
ridotto utilizzo di tecnici
specializzati, pichè al
limite richiede solo
l’uso di nastri
millimetrati.
O GRIGLIATI METALLICI
TIPO NERVOMETAL
Senza asportazione
di terreno
Con asportazione
di terreno