COLLANA Dl GEOTECNICA E INGEGNERIA CEOTECNICA. Maurizio Tanzini MICROPALI. E PALI Dl PICCOLO DIAMETRO ASPETTI PROGETTUALI E TECNOLOGICI

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1 COLLANA Dl GEOTECNICA E INGEGNERIA CEOTECNICA Maurizio Tanzini MICROPALI E PALI Dl PICCOLO DIAMETRO ASPETTI PROGETTUALI E TECNOLOGICI Progettazione di fondazioni profonde su micropali e pali di piccolo diametro secondo le nuove NIC Progettazione di opere di sostegno flessibili ^ di micropali secondo le nuove NTC Micropali per le fondazioni di opere in terra Stabilizzazione di pendii con reticoli di micropali Prove di carico SECONDA EDIZIONE

2 Capitolo 1 - Introduzione 1, Caratteristiche Classificazione e dei definizioni micropali pag- ' Campi di applicazione dei micropali» ' Introduzione Applicazioni strutturali dei micropali Applicazioni dei micropali come elementi di rinforzo del terreno Applicazioni dei micropali nelle opere in sotterraneo» Fattori che influenzano la scelta dei micropali Pali trivellati Sostegno mediante tubi Sostegno con fanghi bentonitici Perforazione non rivestita» Pali infissi Pali infissi prefabbricati Pali in acciaio Pali infissi prefabbricati in c.a. e c.a.p» Pali infissi gettati in opera llpalofranki II palo simplex» palo duplex e 11 palo pressato» Pali infissi con cassaforma non recuperabile: pali Raymond» Criteri per la scelta dei tipi da adottare Riferimenti bibliografici» 32 Capitolo 2 - Aspetti tecnologici 2.1. Micropali» Perforazione * Getto ed iniezione» Impianto d'iniezione» Tecniche di iniezione» Armatura del micropalo» Costruzione del micropalo radice» Costruzione del micropalo Tubfix» Fsempio di specifica di esecuzione» Soggezioni geotecniche ed ambientali» Prove tecnologiche preliminari» Tolleranze» Materiali >> Modalita esecutive» Impiego dei micropali nelle opere in sotterraneo» Pali trivellati» Fsecuzione del foro» Generalita e avvertenze» Perforazione con sistema a percussione» Perforazione con sistema a rotazione» Idroperforazione» Rotopercussione» Metodi per la stabilizzazione del foro» Perforazione senza rivestimento ne fango bentonitico» Perforazione senza rivestimento ma in presenza di fango bentonitico» Perforazione ah'intemo di tubazioni di rivestimento» Messa in opera della gabbia d'armatura» Getto del calcestruzzo» Getto airasciutto» Getto in presenza di acqua e di fango bentonitico» Armatura metallica» Calcestruzzo» Pali infissi» Tipi di pali e caratteristiche geometriche» Tolleranze» Infissione > Generalita Mezzi di infissione Messa in opera della gabbia Getto del calcestruzzo Armature metalliche Calcestruzzo 2.4. Riferimenti bibliografici

3 Capitolo 3 - Calcolo della capacita portante 3.1. Considerazioni generali» Micropali» Considerazioni generali sul calcolo della capacita portante dei pali» Valutazione pratica della capacita portante dei pali nei terreni coesivi» Portata unitaria limite di base» Resistenza unitaria laterale limite» Valutazione pratica della capacita portante dei pali nei terreni non coesivi» Portata unitaria limite di base» Resistenza unitaria laterale limite» Valutazione pratica della capacita portante dei pali in roccia» Valutazione pratica della capacita portante dei pali sulla base dei risultati delle prove SPT» Portata unitaria limite di base» 105 ': Resistenza unitaria laterale limite» Valutazione pratica della capacita portante dei pali sulla base dei risultati delle prove CPT» MetododlBustamanteeGianeselli (1982) >> Metodo di De Ruitere Beringen (1979)» Metododi Almeida etal. (1996)» 110 : metodo ICP per i pali infissi» 112 V Portata di base in presenza di un terreno stratificato» Formule dinamicbe» Portata ammissibile» Pali in gnippo» Riferimenti bibliografici» 127 Capitolo 4 - Progettazione strutturale dei micropali 4.1. Generalita» Stabilita dell'equilibrio elastico» Comportamento nei confronti degli sforzi di flessione e taglio» Ancoraggio alle strutture superiori» Precompressione dei micropali» Riferimenti bibliografici» 143 Capitolo 5 - Valutazione dei cedimenti 5.1. Valutazione del cedimento di un micropalo/palo isolate» Cedimento di micropali/pali in gruppo» Riferimenti bibliografici» 164 Capitolo 6 - Micropali soggetti a carichi orizzontali 6.1. Introduzione» Derivazione delle equazioni risolutive e metodi di soluzione» Valutazione della resistenza laterale limite di un palo» Valutazione dei parametri geotecnici necessari per Tanalisi» Determinazione del modulo di reazione orizzontale del terreno» Determinazione delle curve p - y» Curve p - y per sabbie al di sotto e al di sopra della falda» Curve p - y per terreni argillosi» Riferimenti bibliografici» 202 Capitolo 7 - Analisi di una palificata sottoposta a carichi inclinati ed eccentrici 7.1. Ripartizione del carico fra i pali di una palificata» Analisi di interazione tra plinto di fondazione, pali e terreno» Riferimenti bibliografici» 225 Capitolo 8 - Stabilizzazione di pendii con reticoli di micropali 8.1. Introduzione» Considerazioni generali sulla schematizzazione di calcolo» Curve p - y nel caso della presenza di un pendio» Fquazioni per la determinazione della resistenza ultima nel caso di argille» Fquazioni per la determinazione della resistenza ultima nel caso di sabbie» metodo di Ito e Matsui per valutare Tentita della forza laterale agente su micropali/pali impiegati per la stabilizzazione di un pendio» Soluzione di Brinch Hansen per determinare la resistenza ultima di un palo sottoposto ad una forza trasversale» Metodo proposto da Cai e Ugai (2003)» Soluzione fornita da Chen epoulos (1997)» Soluzione riportata dal NAVFAC» Riferimenti bibliografici» 260

4 Capitolo 9 - Attrito negativo e souecitazioni sui pali in presenza di terreni rigonfianti 9.1. Introduzione» Metodi semplificati proposti in letteratura per valutare I'attrito negativo» Effetti causati dal rigonfianiento dei terreni sui pali di fondazione» Esempi di programmi di calcolo per analizzare I'interazione di micropali o pali sottoposti ad attrito negativo o a terreni rigonfianti» Riferimenti bibliografici» 293 Capitolo 10 - Opere di sostegno flessibili con micropali Introduzione» Valutazione della spinta attiva e della resistenza passiva» Introduzione» Spinta delle terre in condizioni non drenate» Spinta delle terre in condizioni drenate» Relazione fra i movimenti della paratia e la spinta delle terre» Spinta delle terre in presenza di sisma» Angolo di attrito fra terreno ed opera di sostegno» Spinta delle terre in presenza di compattazione del riempimento» Scelta del coefficiente di spinta» Pressione equivalente di un fluido» Spinta prodotta dai sovraccarichi» Determinazione della spinta deir acqua suiropera di sostegno» Dimensionamento dell'opera di sostegno» Metodi derivati dal modello di Winkler» Presenza di berme alpintemo dello scavo» Lunghezza dei tiranti per le paratie di micropali» Stabilita del fondo scavo» Riferimenti bibliografici» 363 Capitolo 11 - Prove di carico Generalita» Dispositivi di prova» Metodi di prova» Diagrammi carichi-cedimenti» Interpretazione dei diagrammi carichi-cedimenti» Determinazione del carico limite in base all'entita del cedimento» Criteri di definizione del carico limite come carico asintotico» Prove di carico su pali strumentati» Analisi di una prova di carico usando i risultati fomiti da un "tell-tale"» Prove di carico orizzontale» Esempi di prove di carico su micropali» Riferimenti bibliografici» 402 Capitolo 12 - Impiego dei micropali per la fondazione di opere in terra Introduzione» Criteri progettuali» Principali caratteristiche di comportamento di un rilevato» Analisi di stabilita dei rilevati con i metodi dell'equilibrio limite globale» Analisi deformazionale» Calcolo dei cedimenti» Terreni granulari» Terreni argillosi» Andamento nel tempo dei cedimenti in presenza di dreni verticali» Problemi di interazione rilevato-fondazione struttura» Spostamenti laterali indotti da un rilevato» Analisi di fondazioni su pali per carichi e cedimenti esterni» Programma di calcolo SLAP per la valutazione delle souecitazioni causate sui pali di fondazione della spalla di un viadotto per effetto della presenza del rilevato» L'impiego dei geosintetici nei rilevati» Proprieta dei geotessili e delle geogriglie» Capacita portante» Stabilita globale deu'insieme rilevato-fondazione» Rottura laterale del rilevato» Ripartizione dei carichi del rilevato nel caso di geogriglie poste in sommita a eolonne di terreno trattato o a pali» Preconsolidazione dei terreni coesivi mediante sovraccarico e dreni» La tecnica del sovraccarico» Carico variabile nel tempo» 449

5 Modello reologico di Zeevaert» Dimensionamento dei micropali e pali di piccolo diametro per la fondazione di rilevati» Riferimenti bibliografici» 461 Capitolo 13 - Esempi applicativi Fondazione su micropali Indagini in sito Prove di laboratorio Risultati delle indagini e caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione Caratterizzazione geotecnica dei materiali Carichi agenti Dimensionamento e verifica delle fondazioni Fondazione diretta Fondazione su pali Fondazioni su micropali Conclusioni Paratia di micropali o "berlinese" Condizioni geotecniche del sito Parametri per I'analisi delle paratie» 469 : Risultati delle elaborazioni» 470 i Programma di calcolo utilizzato Risultati Verifica tiranti di ancoraggio Analisi di stabilita dell'insieme paratia-pendio Verifiche strutturali e particolari costruttivi» 479 Capitolo 14 - Eurocodice 7 e nuove norme tecniche per le costruzioni Eurocodice Brevi note storiche Principi di base dell'eurocodice Definizioni utili per la comprensione dell'en 1997-Parte Valori caratteristici dei parametri geotecnici nel contesto dell'eurocodice Stati limite ultimi» Perdita di equilibrio globale (EQU)» Superamento della resistenza limite o eccesso di deformazione nel terreno (GEO) o negli elementi strutturali (SIR)» Effetti delle azioni di progetto» Resistenze di progetto» Approcci progettuali Approccio progettuale 1» Combinazione I -: " Combinazione ' Approccio progettuale 2» Approccio progettuale 3» Le nuove norme tecniche per le costruzioni Premessa» 520 ; Pali - micropali di fondazione» Verifiche agli stati limite ultimi Resistenze di pali soggetti a carichi assiali» i Resistenze di pali soggetti a carichi trasversali» Verifiche agli stati limite di esercizio (SEE)» 525 ;, Verifiche agli stati limite ultimi (SLU) delle fondazioni miste» 525 * i^, Verifiche agli stati limite di esercizio (SEE) delle fondazioni miste» 526,,ri Aspetti costruttivi» 526, : ControUi d'integrita dei pali» 526 'A Prove di carico Prove di progetto su pali pilota Prove di verifica in corso d'opera» E.sempi di applicazione delle norme tecniche per le costruzioni Esempio n. 1: pali in calcestruzzo infissi in argille e sabbie» Esempio n. 2: verifica alio stato limite ultimo di tipo geotecnico (GEO) sulla base di prove di carico statico» Esempio n. 3: progettazione di pali a elica continua sulla base di prove penetrometriche statiche» Esempio n. 4: progetto di un palo trivellato su formulazioni teoriche ed empiriche» Pali - micropali per paratie Paratia a sbalzo» Paratia con un ordine di ancoraggi Esempio di analisi sismica semplificata di un'opera di sostegno flessibile» Riferimenti bibliografici» 557