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Marco Mariani
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1 Università IUAV di Venezia corso : Fondazioni a.a

2 D.M cap. 6 Progettazione geotecnica INDAGINI, CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOTECNICA Le indagini geotecniche devono essere programmate in funzione del tipo di opera e/o di intervento e devono riguardare il volume significativo di cui al 3.2.2, e devono permettere la definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo necessari alla progettazione. I valori caratteristici delle grandezze fisiche e meccaniche da attribuire ai terreni devono essere ottenuti mediante specifiche prove di laboratorio su campioni indisturbati di terreno e attraverso l interpretazione dei risultati di prove e misure in sito. Per valore caratteristico di un parametro geotecnico deve intendersi una stima ragionata e cautelativa del valore del parametro nello stato limite considerato. Per modello geotecnico si intende uno schema rappresentativo delle condizioni stratigrafiche, del regime delle pressioni interstiziali e della caratterizzazione fisicomeccanica dei terreni e delle rocce comprese nel volume significativo, finalizzato all analisi quantitativa di uno specifico problema geotecnico. È responsabilità del progettista la definizione del piano delle indagini, la caratterizzazione e la modellazione geotecnica. Le indagini e le prove devono essere eseguite e certificate dai laboratori di cui all art.59 del DPR , n.380. I laboratori su indicati fanno parte dell elenco depositato presso il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle Infrastrutture. Nel caso di costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull esperienza e sulle conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi e scelte progettuali.

3 Progettazione GEOTECNICA Progetto e realizzazione: - delle opere di fondazione; - delle opere di sostegno; - delle opere in sotterraneo; - delle opere e manufatti di materiali sciolti naturali; - dei fronti di scavo; - del miglioramento e rinforzo dei terreni e degli ammassi rocciosi; - del consolidamento dei terreni interessanti opere esistenti, nonché la valutazione della sicurezza dei pendii e la fattibilità di opere che hanno riflessi su grandi aree.

4 Progettazione GEOTECNICA Il progetto delle opere e dei sistemi geotecnici deve articolarsi nelle seguenti fasi: 1 - caratterizzazione e modellazione geologica del sito; 2 - scelta del tipo di opera o d intervento e programmazione delle indagini geotecniche; 3 - caratterizzazione fisico-meccanica dei terreni e delle rocce e definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo; 4 - descrizione delle fasi e delle modalità costruttive; 5 - verifiche della sicurezza e delle prestazioni; 6 - piani di controllo e monitoraggio.

5 D.M. LL.PP.. 14/01/2008 Coefficienti parziali da applicare ai carichi permanenti e accidentali nelle verifiche SLU

6 Tipologie di fondazioni superficiali

7 Fondazioni superficiali Verifiche agli stati limite ultimi (SLU) SLU di tipo geotecnico (GEO) collasso per carico limite dell insieme fondazione-terreno collasso per scorrimento sul piano di posa stabilità globale Approccio 2: (A1+M1+R3)

8 CAPACITÀ PORTANTE TERRENI GRANULARI condizioni drenate tensioni efficaci q lim = TERRENI COESIVI condizioni non drenate tensioni totali q 1 2 lim γ ' B Nγ sγ+ γ = c u N c s c + γ ' D N q s q D N N N N N q γ q c γ = e π tg ( ϕ ) = 2( N fattori di forma q = 1 = 2+ π 5 = 0 2 tg ) tg( ϕ) ϕ 2

9 Fattori di forma Condizioni drenate (terreni granulari) Condizioni non drenate (terreni coesivi)

10 Angolo di resistenza al taglio delle sabbie attraverso la prova CPT

11 Resistenza al taglio non drenata (c u ) attraverso la prova CPT c u ( z) = q c ( z) σ v 15 ± 3 0 ( z) q σ c ( z) = resistenza v0 ( z) = tensione alla profondità z prova CPT totale alla profondità z

12 PALI - tipologie costruttive

13 D.M. LL.PP.. 14/01/ FONDAZIONI SU PALI Il progetto di una fondazione su pali deve comprendere la scelta del tipo di palo e delle relative tecnologie e modalità di esecuzione, il dimensionamento dei pali e delle relative strutture di collegamento, tenendo conto degli effetti di gruppo tanto nelle verifiche SLU quanto nelle verifiche SLE. Le indagini geotecniche, oltre a soddisfare i requisiti riportati al 6.2.2, devono essere dirette anche ad accertare la fattibilità e l idoneità del tipo di palo in relazione alle caratteristiche dei terreni e delle acque presenti nel sottosuolo. In generale, le verifiche dovrebbero essere condotte a partire dai risultati di analisi di interazione tra il terreno e la fondazione costituita dai pali e dalla struttura di collegamento (fondazione mista a platea su pali) che porti alla determinazione dell aliquota dell azione di progetto trasferita al terreno direttamente dalla struttura di collegamento e di quella trasmessa dai pali.

14 Le verifiche delle fondazioni su pali devono essere effettuate con riferimento almeno ai seguenti stati limite, quando pertinenti: SLU di tipo geotecnico (GEO) collasso per carico limite della palificata nei riguardi dei carichi assiali; collasso per carico limite della palificata nei riguardi dei carichi trasversali; collasso per carico limite di sfilamento nei riguardi dei carichi assiali di trazione; stabilità globale; SLU di tipo strutturale (STR) raggiungimento della resistenza dei pali; raggiungimento della resistenza della struttura di collegamento dei pali, accertando che la condizione (6.2.1) sia soddisfatta per ogni stato limite considerato. Approccio 1: Combinazione 1: (A1+M1+R1) Combinazione 2: (A2+M2+R2) Approccio 2: (A1+M1+R3) Nelle verifiche effettuate con l approccio 2 che siano finalizzate al dimensionamento strutturale il coefficiente γ R non deve essere portato in conto.

15 Carichi assiali Carichi trasversali

16 Resistenza caratteristica e di progetto R c,d = R c,k / γ R R t,d = R t,k / γ R

17 Prove di verifica in corso d operad Sui pali di fondazione devono essere eseguite prove di carico statiche di verifica per controllarne principalmente la corretta esecuzione e il comportamento sotto le azioni di progetto. Tali prove devono pertanto essere spinte ad un carico assiale pari a 1,5 volte l azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. In presenza di pali strumentati per il rilievo separato delle curve di mobilitazione delle resistenze lungo la superficie e alla base, il massimo carico assiale di prova può essere posto pari a 1,2 volte l azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. Il numero e l ubicazione delle prove di verifica devono essere stabiliti in base all importanza dell opera e al grado di omogeneità del terreno di fondazione; in ogni caso il numero di prove non deve essere inferiore a: 1 se il numero di pali è inferiore o uguale a 20, 2 se il numero di pali è compreso tra 21 e 50, 3 se il numero di pali è compreso tra 51 e 100, 4 se il numero di pali è compreso tra 101 e 200, 5 se il numero di pali è compreso tra 201 e 500, il numero intero più prossimo al valore 5 + n/500, se il numero n di pali è superiore a 500. Il numero di prove di carico di verifica può essere ridotto se sono eseguite prove di carico dinamiche, da tarare con quelle statiche di progetto, e siano effettuati controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali.

18 Capacità portante metodi teorici ATTRITO LATERALE RESISTENZA DI BASE

19 Attrito laterale materiali granulari Q l i = A l i τ l i = π D z i τ l i τ l i = σ ' tg( δ ) = hi k σ ' vi µ

20 Attrito laterale materiali coesivi Q l i = A l i τ = π D z τ τ = l i i l i l i α i c ui

21 Resistenza di base GRANULARI COESIVI Q p = A p q p πd = 4 2 ( Nqσ ' ) vl Q p = A p q p πd = 4 2 ( c u Nc + σ vl )

22 Nc materiali coesivi Nc = 10 Q p = A p q p = πd 4 2 ( c u Nc + σ vl )

23 Nq (granulari) pali infissi

24 Nq (granulari) pali trivellati

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