RELAZONE TECNICA TERRE ARMATE

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2 RELAZONE TECNICA TERRE ARMATE La presente relazione tecnica descrive il metodo scelto e le procedure di istallazione per il rinforzo e la stabilizzazione dei rilevati che verranno realizzati a protezione del nuovo ampliamento. Nello specifico l intervento prevede l utilizzo di terre armate (o terre rinforzate) a protezione del lato a valle del lotto (zona nord). Tale soluzione è stata scelta al fine di minimizzare l impatto visivo dei salti di quota, eliminando i muri a retta sul confine di valle e prevedendo l inerbimento delle scarpate artificiali. Il nuovo rilevato sarà posizionato a protezione di una strada interna all impianto di compostaggio in Loc. Carboli. Lo sviluppo lineare del rilevato sarà di circa 320 metri con altezza minima di circa 2,50 m e altezza massima (in corrispondenza della sezione B-B) di circa 6,50m.. La pendenza prevista in progetto per la scarpata non è eccessiva, con un angolo d inclinazione pari a circa 60. Si prevede inoltre l inerbimento della scarpata mediante l utilizzo di un feltro vegetativo preseminato Il metodo delle terre rinforzate permette la stabilizzazione attraverso l utilizzazione di rinforzi geosintetici stratificati con il terreno. Gli elementi geosintetici utilizzati per rinforzare il terreno naturale sono geometricamente delle strutture planari bidimensionali dotati di una curva caratteristica sforzi/deformazioni confrontabile con quella della matrice solida in cui verranno inseriti. Installati opportunamente all interno del terreno da armare, i rinforzi geosintetici (geogriglie) sviluppano, per attrito, uno stato tensionale di natura tangenziale che consente al sistema composito di sostenere dei livelli di sollecitazione, altrimenti incompatibili con la natura del materiale. Dal punto di vista geotecnico, infatti, i terreni sono caratterizzati da una buona resistenza alla compressione, ma da una resistenza a trazione virtualmente nulla.

3 L utilizzo delle geogriglie come elementi di rinforzo del terreno, consente la realizzazione di opere in terra rinforzata che rappresenta di fatto un alternativa economicamente valida rispetto alle tradizionali soluzioni. È infatti grazie alla tecnologia delle terre rinforzate che è possibile pensare di sostituire i tradizionali manufatti a gravità con evidenti vantaggi sia dal punto di vista economico che estetico. L opera in terra rinforzata consiste sostanzialmente nel realizzare un riporto di terreno all interno del quale, per strati successivi, nel nostro caso equidistanti 60 cm, vengono installate delle reti sintetiche (definite in gergo tecnico geogriglie ) a maglia aperta, orizzontalmente. In corrispondenza del fronte a vista del paramento rinforzato, vengono solitamente installate delle reti elettrosaldate (dim. 8 mm, maglia differenziata). La loro funzione non è strutturale, bensì di rendere regolare il fronte. Tra la casseratura metallica a perdere e l elemento di rinforzo sintetico, vengono installati dei materiali sintetici o naturali con funzione di contenimento del materiale fine, in modo tale da proteggere da fenomeni erosivi il terreno sul fronte scarpata, prima che cresca la vegetazione. In presenza di sottofondi scadenti, si prevede l inserimento alla base della struttura di geogriglie di rinforzo. Un geosintetico di rinforzo è in grado di modificare le condizioni al contorno del sottofondo, attraverso i seguenti meccanismi: 1) Azione di confinamento; 2) Aumento dell angoli di diffusione del carico; 3) Effetto membrana tesa AZIONE DI CONFINAMENTO Dal punto di vista geotecnico, nel momento in cui lo sforzo normale è superiore al limite elastico del terreno di fondazione, si possono generare delle rotture di taglio con conseguente insorgere di deformazioni.

4 L inserimento di un opportuno geosintetico di rinforzo, grazie all azione di confinamento laterale che è in grado di apportare, riduce gli sforzi verticali trasmessi al sottofondo, incrementando le tensioni tangenziali al suo interno, a seguito della sollecitazione indotta dai carichi ad esso applicati. AUMENTO DEGLI ANGOLI DI DIFFUSIONE DEL CARICO Un geosintetico a maglia aperta (tipicamente geogriglia) è in grado di ridurre la tensione verticale trasmessa agli strati inferiori (sottofondo) grazie alla sua capacità di aumentare l angolo di diffusione del carico prodotto dalle ruote degli automezzi e dal peso proprio degli strati posti superiormente all elemento geosintetico. L elemento di rinforzo è costituito da una geogriglia a una struttura piana monolitica con una distribuzione regolare di aperture, di forma allungata, che individuano fili longitudinali e trasversali. I fili longitudinali devono aver subito un processo di orientamento molecolare per aumentare le caratteristiche meccaniche della geogriglia ed assicurare un elevata resistenza a lungo termine. Le giunzioni tra i fili longitudinali e trasversali devono essere parte integrante della struttura della geogriglia e non devono essere ottenute per intreccio o saldatura dei singoli fili. La resistenza a trazione delle giunzioni deve essere pari ad almeno l 80% della resistenza massima a trazione (GRI- GG2). L utilità nell inserire dei materiali sintetici di rinforzo all interno del terreno, consiste sostanzialmente nel creare un materiale pseudo naturale composito, le cui caratteristiche meccaniche risultano decisamente più performanti rispetto al terreno originario non armato. Dal punto di vista pratico, la parte sintetica consiste in un elemento bidimensionale piano, posto a contatto diretto con il terreno. L effetto che si genera all interno della struttura composita (terreno-rinforzo), dipende prevalentemente dalla rigidezza flessionale del rinforzo impiegato; l inclusione, per esempio, di materiali flessibilil, quali possono essere i geosintetici, determina l insorgere di sole tensioni di natura

5 tangenziale, per effetto dell attrito che si genera all interfaccia tra i due materiali (terrenogeosintetico). Nel caso invece di inclusioni rigide (tipo barre, profilati metallici ), l interazione che si viene a creare tra le due componenti del sistema, determina l insorgere al loro interno non solo di sollecitazioni di tipo tangenziale, come nel caso dei geosintetici, ma anche stati tensionali di tipo flessionale e di taglio. Perché il rinforzo geosintetico possa attivare la sua azione migliorativa nei riguardi del terreno che lo circonda, è necessario che ci sia interazione tra i due materiali (terreno/gsy). Il problema dell interazione terreno/geosintetico viene affrontato, introducendo il concetto di tensione tangenziale di attrito equivalente. La tensione tangenziale che si genera all interfaccia, rappresenta la resistenza allo scorrimento del geosintetico nei confronti del terreno in cui è inserito. Attraverso la stima di questa grandezza (che si traduce nell introduzione di opportuni coefficienti), è possibile valutare quindi l entità della resistenza mobilitata dal geosintetico. Le Geogriglie utilizzate dovranno rispettare le seguenti caratteristiche: Polimero costituente la geogriglia: 100% HDPE. Durabilità minima prevista di 120 anni in terreni naturali con 1.6 < ph < 13 e temperature fino a 40 C sulla base dei relativi risultati delle prove di Laboratorio. Devono inoltre possedere: inerzia chimica totale, imputrescibilità, inattaccabilità da parte di roditori e microrganismi, insensibilità agli agenti atmosferici e all acqua salmastra, stabilità ai raggi ultravioletti ottenuta mediante adatti quantitativi di nerofumo.

6 MODALITA DI ESECUZIONE Il materiale di rinforzo reso in rotoli deve essere movimentato con muletto o escavatore facendo attenzione a non danneggiare la struttura. Il materiale deve essere conservato in luogo asciutto e ben ventilato protetto dall esposizione ai raggi solari e per nessun motivo deve essere stoccato in prossimità di materiali infiammabili e fonti di calore. Una volta installato deve necessariamente essere ricoperto con il materiale da rilevato entro 4 mesi. Procedure d'installazione del sistema cassero + geogriglia + feltro antierosivo: 1. Preparare il piano di fondazione effettuando eventuali sbancamenti; asportare eventuali radici, sassi o detriti che possono trovarsi in loco, rullare e compattare. Se previsto realizzare uno strato drenante di base. Eseguire il tracciamento del rilevato. 2. Posizionare e allineare i casseri in rete elettrosaldata collegandoli tra loro con filo di ferro o fascette tipo strozzacavo elettrico in plastica. 3. Svolgere i rotoli di geogriglia di rinforzo e tagliare le stesse con un cutter secondo le lunghezze indicate in progetto: la lunghezza del taglio è determinata dalla profondità di ancoraggio, dal risvolto in facciata (circa 0,70m) e dal risvolto superiore (circa 1,50m). 4. Posizionare all interno dei casseri in rete elettrosaldata i tagli di geogriglia di rinforzo adagiandoli sul piano di fondazione in strati orizzontali e perpendicolari al fronte ancorandoli al terreno con ferri sagomati a "U"; la geogriglia di rinforzo deve essere ben aderente alla facciata interna del cassero in rete elettrosaldata lasciando la porzione terminale temporaneamente esterna al cassero stesso (tale porzione deve corrispondere alla lunghezza stabilita per il risvolto superiore (1,50m ca). 5. Posizionare il feltro antierosivo foderandone internamente il risvolto in facciata della geogriglia di rinforzo; posizionare i tiranti di irrigidimento del cassero (ca 1 ogni 0,45m).

7 6. Stendere il terreno di riempimento previsto e fornito a piè d opera sopra le geogriglie di rinforzo in strati dello spessore di circa 0,30m: in prossimità della facciata è consigliabile l utilizzo di terreno vegetale per circa 0,50/0,30m. 7. Compattare fino ad ottenere un grado di addensamento non inferiore al 95% dello Standard Proctor. In prossimità della facciata (per circa 1,00m) la compattazione deve avvenire mediante vibro-costipatore o piastre vibranti; nella zona retrostante si utilizzino rulli compattatori di idonee capacità. 8. Completato il riempimento, risvoltare verso l'interno la porzione di geogriglia di rinforzo tenuta precedentemente esterna al cassero in rete elettrosaldata; tenderla leggermente e ancorarla al terreno utilizzando ferri sagomati a "U". 9. Ripetere le operazioni 1-8 fino ad opera ultimata. PREDIMENSIONAMENTO Si riporta di seguito il riepilogo di alcune verifiche di dimensionamento delle terre armate, eseguite in corrispondenza delle sezioni più critiche. Si sono ottenute lunghezze dei rinforzi di circa 6-7 metri. Resta inteso che per le sezioni nella quale la scarpata artificiale risulta più bassa la lunghezza dei rinforzi si riduce conseguentemente.

8 Predimensionamento del rilevato rinforzato con terre armate - Verifica profilo B -B Caratteristiche del terreno peso di volume del terreno g = 18.6 KN/mc angolo di attrito interno del terreno F' = 32 c' = cu = 8 KN/mq 164 KN/mq geotessuto resistenza a trazione del geotessuto Td = 80 KN/m angolo di interazione geotessuto terreno Fgt = 18 caratteristiche geometriche del rilevato lunghezza del rilevato L = 25 m altezza de rilevato Ho = 6.3 m angolo di progetto del rilevato a = 60 sovraccarico di progetto a monte del rilevato Dq = 30 KN/mq Descrizione dei valori presenti in tabella L ti = lunghezza rinforzo L ri = lunghezza risvolto H i = altezza del profilo (dall'alto) ( γ z + Q) L = T sfil1 = 2 i tan φgt a, i T i = min ( Tsfil 1; Td )= rinforzo i- esimo Lti Lri Hi Lai DQ Tsfil i T i [m] [m] [m] [m] [KN/mq] [KN/m] [KN/m] Verifica stabilità cuneo Area del cuneo del terreno A = mq Peso del cuneo di terreno ( per un metro di larghezza) W = KN T Si verifica che: i cosα 1,5 FS 1.70 (>1,5) ' W senγ verificato

9 Verifica rinforzi coefficiente di spinta attiva ka = rinforzo i- esimo sforzo assorbito FS [KN/m] (>1) verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato Verifica lunghezza ancoraggio rinforzo i- sforzo esimo assorbito FS [KN/m] (>2) verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato Verifica lunghezza risvolto rinforzo i- sforzo esimo assorbito FS [KN/m] (>2) verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato verificato Per le verifiche di stabilità globale del pendio vedi la relazione geologica.