Interventi 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 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 fondazione
• caratteristiche costruttive
• dimensioni
• presenza di dissesti
Indagini geognostiche
e sulle fondazioni
•
saggi per l'identificazione delle fondazioni
•
indagini geologiche e geotecniche
•
oscillazione della falda, stagionale e nel tempo
3
Rilievo delle fondazioni
Negli edifici in muratura in generale le fondazioni
costituiscono un graticcio sotto al perimetro di tutti i muri.
Spesso sono costituite da un prolungamento nel terreno delle
stesse pareti murarie.
A volte presentano un allargamento, più o meno grande.
Possono essere in muratura o in conglomerato.
Solo in edifici importanti e piuttosto alti, le fondazioni
possono avere tipologie particolari.
Negli edifici in cemento armato si possono avere:
• fondazioni superficiali: plinti, travi rovesce, platee
• fondazioni profonde: pali
L'identificazione delle fondazioni è fatta mediante saggi
(escavazioni) eseguite rasente al perimetro della costruzione.4
Criteri di intervento
Le informazioni ottenute servono ad individuare il sistema di
consolidamento più appropriato.
Per fondazione si intende il complesso terreno-struttura di
fondazione.
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
caratteristiche 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
tensioni 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
Sottomurazioni
è un intervento costoso, ormai obsoleto
Sottofondazioni in cemento armato
Allargamento della base fondale con cordoli laterali
Trasferimento dei carichi
a 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 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 ultimata
3. collocazione armatura
4. riempimento (a mezzo di tramoggia e controtubo) con malta
cementizia
Pali radice
5. riempimento ultimato
6. estrazione graduale del tubo di trivellazione e
compressione contemporanea del getto
7. 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 espansa
Riferimenti bibliografici
F. Lizzi: "Restauro statico dei monumenti", SAGEP Editrice,
1981, Bibl. DIS, X II 7
Mastrodicasa S.: "Dissesti statici delle strutture edilizie",
Hoepli, 1993