FONDAZIONI PROFONDE TIPOLOGIA DEI PALI DI FONDAZIONE

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1 TIPOLOGIA DEI PALI DI FONDAZIONE attestati sospesi a trazione forze orizzontali muri su pali erosione protezione attrito negativo Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 1

2 INFLUENZA DELLA TECNOLOGIA A differenza che per le fondazioni superficiali, nel caso dei pali il volume di terreno significativo ai fini del comportamento della fondazione coincide con quello influenzato dalla realizzazione del palo stesso. La tecnologia costruttiva del palo è quindi un fattore essenziale per la previsione del suo comportamento Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 2

3 CLASSIFICAZIONE DEI PALI rispetto al materiale rispetto alle dimensioni rispetto alla tecnologia esecutiva Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 3

4 CARICO LIMITE per carichi assiali Le condizioni di carico di gran lunga più frequenti per un palo di fondazione sono quelle di carico assiale di compressione. A causa dell influenza dei fattori tecnologici la determinazione del carico ite di un palo di fondazione assume caratteri marcatamente empirici. Metodi per la valutazione del carico ite: 1. Formule statiche; 2. Correlazioni con i risultati di prove in sito tipo CPT (o SPT); 3. Determinazione diretta da prove di carico. Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 4

5 CARICO LIMITE DI PALI Formule statiche Convenzionalmente il carico ite si calcola come somma di due aliquote: Q Resistenza mobilitata alla punta P Resistenza laterale, mobilitata lungo il fusto, S P Q = P + S = p π d 4 2 L + π d s dz 0 Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 5

6 CARICO LIMITE DI PALI Formule statiche Resistenza unitaria alla punta, p p = N σ N c ( N = (N 1) cotφ ) q vl + Misure sperimentali mostrano però che la resistenza alla punta non cresce linearmente con la profondità. c c q Secondo Berezantzev et al. (1961), per l effetto silo, la σ vl è minore della tensione litostatica. N q Di conseguenza, il coefficiente N q è funzione decrescente del rapporto L/ d e funzione crescente dell angolo di attrito. ϕ ( ) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 6

7 CARICO LIMITE DI PALI Formule statiche Resistenza unitaria alla punta, p In condizioni drenate : c = c =0 (se si considera il disturbo dovuto all installazione del palo) p = N q σ ' vl In condizioni non drenate: c = c u e φ = φ u = 0 p = σ + 9c vl u Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 7

8 CARICO LIMITE DI PALI Formule statiche Resistenza unitaria laterale, s (o τ ) s = a+ µσ in cui: a è un termine di tipo coesivo (adesione), µ un coefficiente di attrito tra palo e terreno. h Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 8

9 CARICO LIMITE DI PALI Formule statiche Resistenza unitaria laterale, s (o τ ) s = a+ µσ In condizioni drenate : a =0 (per effetto dell installazione) e quindi: s σ' = kµσ' h = kσ h ' v k è un coefficiente empirico, in quanto influenzato dalla tecnologia; µ dipende dalla scabrezza dell interfaccia palo terreno (ite superiore: tanφ ) v Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 9

10 CARICO LIMITE DI PALI correlazioni empiriche Correlazioni con i risultati di prove in sito SPT p = K N(MPa) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 10

11 CARICO LIMITE DI PALI correlazioni empiriche Correlazioni con i risultati di prove in sito SPT s =α + βn(kpa) Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 11

12 CARICO LIMITE DI PALI correlazioni empiriche Correlazioni con i risultati di prove in sito CPT s p = q c = α q c Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 12

13 CARICO LIMITE DI PALI Prove di carico A seconda della finalità della prova (valutazione del carico ite o verifica della conformità al comportamento atteso) le prove di distinguono rispettivamente in: Prova di progetto (Q max > 3 Q es ) Prova di collaudo (Q max < Q es ) Possono essere effettuate applicando i carichi assiali (di compressione) in testa al palo con due diversi sistemi di contrasto. 1) con zavorra 2) con pali di ancoraggio Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 13

14 CARICO LIMITE DI PALI Prove di carico Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 14

15 CARICO LIMITE DI PALI Prove di carico Interpretazioni della curva carichi-cedimenti Se la curva carico-cedimento presenta un massimo ben definito, la definizione di carico ite Q è ovvia. Poiché la curva carico-cedimento non sempre presenta un massimo ben definito, è necessario individuare un criterio di definizione del carico ite: 1) definendo un cedimento ite w ; 2) in relazione alla non linearità della curva carico-cedimento. Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 15

16 CARICO LIMITE DI PALI Prove di carico Interpolazione iperbolica alla Chin w = nw+ m Q Si ricavano i parametri dell iperbole interpolante effettuando una regressione lineare nel piano [w/q, w] 1 Q = w n w Q = nw+ m dq 1 = dw w= 0 m Il carico ite può essere stimato come: Q = n n oppure Q w = nw + m Corso di Laurea in Ingegneria Civile - Fondamenti di Geotecnica Claudio Mancuso pag. 16