TECNICHE MIGLIORAMENTO. Riccardo Berardi

Transcript

1 TECNICHE MIGLIORAMENTO 1 Riccardo Berardi

2 TECNICHE RINFORZO 2 Riccardo Berardi

3 3 - INIEZIONI (grouting) -MISCELAZIONE MECCANICA (deep( deep-mixing) - MISCELAZIONE IDRAULICA A ALTA PRESSIONE (jet( jet-grouting)

4 Iniezioni (grouting) 4

5 Iniezioni (grouting) 5

6 INIEZIONI 6 1. Permeazione 2.Spostamento Sospensioni stabili di cemento Resine compattanti

7 7 1. iniezioni per permeazione (sospensioni cemento) Iniettabilità Tipo cemento/caratteristiche terreno da iniettare Viscosità miscela Raggio influenza/param. operativi (valvole, tempo, portata, pressione, ecc.)

8 8 Iniettabilità vs. granulometria: criterio empirico SI NO D15 N = > 24 d N C 85 D10 = > 11 d C 85 D15 N = < 11 d N 85 D10 = < 6 d 85 D: terreno d: miscela Soluzioni: addittivi o cementi microfini

9 9 Viscosità, stabilità, resistenza Rapporto A/C : viscosità ( per iniettabilità a basse pressioni); stabilità ( per volume consolidato) resistenza finale e permeabilità (, minori pori saturati dalla miscela) Es.: malta plastica 57% sabbia 43% miscela con A/C=0.5: Portland 525 σc (28gg) =60 65 MPa Necessità compromesso (basso A/C + addittivi o cementi microfini) MC-500 σc (28gg) =60 70 MPa

10 Valori indicativi: 10 Tubo a valvole ( manchettes ) 6.9 MIGLIORAMENTO E RINFORZO DEI TERRENI E DELLE ROCCE (NTC-2008). Le indagini geotecniche devono riguardare anche l accertamento dei risultati conseguiti, avvalendosi di misure ed eventualmente di appositi campi prova. Effetto maturazione: p.es.: Comitato tecnico CEN/288/WG7: caratt. a 28 gg. per iniezioni in terreni sabbiosi caratt. a 120 gg. per iniezioni in terreni argillosi

11 2. Iniezioni per spostamento (di compattazione) (resine) 11 Obiettivo: iniezione masse controllate fluido viscoso nel sottosuolo Spostamento terreno con minima permeazione/fratturazione Espansione fluido viscoso Addensamento (miglioramento) del terreno Eventuale sollevamento controllato strutture Il fluido iniettato deve avere particolari caratteristiche (pompaggio senza fratturazione terreno, tempo di reazione, forza di espansione, rigonfiamento, stabilità nel tempo)

12 12 Intervento adatto in terreni sabbio-limosi, sciolti, poco consistenti, (alta porosità), oppure in presenza di vuoti da colmare (sollevamento pavimentazioni /sottofondi) sabbie permeazione vuoti limi compressione vuoti (lenti)

13 ... 2 esempi Pubblicità: Propaganda svolta da un azienda per richiamare l attenzione del pubblico sul proprio prodotto e incrementarne le vendite (Dizionario De Mauro, Paravia) Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. Con il termine pubblicità si intende quella forma di comunicazione a pagamento, diffusa su iniziativa di operatori economici (attraverso mezzi come la televisione, la radio, i giornali, le affissioni, la posta, Internet), che tende in modo intenzionale e sistematico a influenzare gli atteggiamenti e le scelte degli individui in relazione al consumo di beni e all utilizzo di servizi.

14 14 Considerazioni e problemi (1.) Tecnica relativamente nuova (anni 80); A fronte molta pubblicità, poca sperimentazione; Caratteristiche meccaniche attese??? Molte resine a diversa composizione e reologia diversi comportamenti; Quanto più viscosa resina, tanto maggiore effetto creep importanza garanzia stabilità nel tempo;

15 15 Considerazioni e problemi (2.) Può essere tecnica efficace per risoluzioni problemi locali e ben identificati; non rimuove le cause di dissesti profondi; Nel caso di sollevamento strutturale, accertare fattibilità in relazione a dimensioni e rigidezza fondazione e muratura (generazione lesioni); In terreni a grana fina (poco permeabili) saturi sviluppo sovrapressioni interstiziali (condizioni non drenate). Drenaggi e assestamenti nel tempo. Alcune sperimentazioni (su prodotti specifici) mostrano: Peso volume γ resina < γ terreno (γ resina 1 3 kn/m 3 ) Resist. Compressione σ c all aumentare γ resina Modulo deformabilità E resina all aumentare γ resina Modulo E resina E terreno

16 16 Considerazioni e problemi (3.) Peso volume γ resina < γ terreno Non si grava ulteriormente il terreno Modulo E resina E terreno Non si verificano anomale ridistibuzioni carichi esterni

17 TRATT. COLONNARI MISCELAZIONE MECCANICA (Soil Mixing Deep Mixing) 17 Disgregazione MECCANICA del terreno e miscelazione con agente cementante

18 MISCELAZIONE MECCANICA Deep Mixing 18

19 19

20 TRATT. COLONNARI MISCELAZIONE MECCANICA 20

21 TRATT. COLONNARI MISCELAZIONE MECCANICA 21 OTTIMA TECNICA IN TERRENI FINI POCO TRATTABILI DA INIEZIONI IN PRESSIONE CERTEZZA NELLE DIMENSIONI TRASVERSALI DELLE COLONNE O SETTI NESSUNA (~) LIMITAZIONE NELLE PROFONDITA TRATTAMENTO MOLTO UTILIZZATA IN AMBITO PORTUALE, IN SEDIMENTI FINI SATURI E POCO CONSISTENTI

22 22

23 23

24 24

25 25 TRATT. COLONNARI MISCELAZIONE IDRAULICA A PRESSIONE (Jet Grouting) Disgregazione IDRAULICA del terreno e miscelazione con agente cementante R.Berardi PGDT

26 4. MISCELAZIONE MECCANICA AD ALTA PRESSIONE - Jet grouting Tecnica di miglioramento del terreno Introdotta negli anni 70 in Giappone Modalità esecutive: Perforazione Estrazione ed iniezione fino a 800 atm Erosione e miscelazione del terreno con fluidi stabilizzanti Colonne di terreno trattato 26

27 TRATT. COLONNARI Jet Grouting 27

28 Jet-Grouting 28 Metodi esecutivi: Mono-fluido: miscela cementizia (a/c=0,5 1,2) Bi-fluido: miscela cementizia + aria/acqua Tri-fluido: miscela cementizia + aria + acqua

29 TRATT. COLONNARI Jet Grouting 29 Parametri operativi (energia trattamento): Velocità trattamento Portata iniezione Pressione iniezione

30 30

31 Jet-Grouting 31 Campi di applicazione: Lavori in sotterraneo Lavori all aperto

32 32

33 33

34 34

35 Jet-Grouting Diametri medi delle colonne dipendono da: Terreno originale Pressione di iniezione e portata Diametri ugelli, velocità di risalita ecc Ф=0,4 2,5 m 35

36 TRATT. COLONNARI Jet Grouting 36 Importanza granulometria terreno da trattare Granulometria grossolana Granulometria fine

37 TRATT. COLONNARI Jet Grouting 37 Diametro colonne: più importante velocitàdi trattamento che pressione di iniezione sabbie argille

38 Jet-Grouting Diametri medi delle colonne dipendono da: Terreno originale Pressione di iniezione e portata Diametri ugelli, velocità di risalita ecc Resistenza e rigidezza dipendono da: Terreno originale Metodo usato Quantità e qualità miscela iniettata Ф=0,4 2,5 m 38

39 39 Caratteristiche meccaniche : resistenza a compressione e modulo di deformabilità σ σ σ C C C 1 5 MPa 8 10 MPa MPa Limi-argille Sabbie fini Valori indicativi ES Sabbie e ghiaie σ C Pozzolane trattate ES σ C Alluvioni Polcevera trattate ES σ C 330

40 Influenza quantità cemento, A/C, ecc.. 40 A/C Maggiore in terreni permeabili (drenaggio) Minore in terreni a grana fina

41 Jet-Grouting Diametri medi delle colonne dipendono da: Terreno originale Pressione di iniezione e portata Diametri ugelli, velocità di risalita ecc Resistenza e rigidezza dipendono da: Terreno originale Metodo usato Quantità e qualità miscela iniettata Ф=0,4 2,5 m 41 σ jet =0,5 30 MPa E jet = MPa Angolo di attrito e coesione dipendono da: Terreno originale Metodo usato Quantità e qualità miscela iniettata φ jet φ terreno c jet =4 65 MPa

42 42 Riferimenti normativi (D.M. 14/1/2008) 6.9 MIGLIORAMENTO E RINFORZO DEI TERRENI E DELLE ROCCE Le presenti norme riguardano la progettazione, la costruzione e il controllo degli interventi di miglioramento e rinforzo dei terreni e delle rocce, realizzati per diverse finalità applicative SCELTA DEL TIPO DI INTERVENTO E CRITERI GENERALI DI PROGETTO MONITORAGGIO 6.10 CONSOLIDAMENTO GEOTECNICO DI OPERE ESISTENTI Le presenti norme riguardano l insieme dei provvedimenti tecnici con i quali si interviene sul sistema manufatto-terreno per eliminare o mitigare difetti di comportamento CRITERI GENERALI DI PROGETTO INDAGINI GEOTECNICHE E CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA TIPI DI CONSOLIDAMENTO GEOTECNICO CONTROLLI E MONITORAGGIO

43 43 Riferimenti normativi (D.M. 14/1/2008) INDAGINI GEOTECNICHE E CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA misura grandezze significative per individuare caratteri del cinematismo definizione volume significativo monitoraggio nel tempo (eventuale) possibilità di ricorrere a metodo osservazionale (p.es. campi prova) >Generalità >Danni e Cedimenti Interventi

44 44 Verifiche dimensionali e di omogeneità Prelievo campioni per prove di laboratorio

45 TRATT. COLONNARI Soil Mixing vs. Jet Grouting 45 Le caratteristiche meccaniche (resistenza a compressione, modulo deformabilità) sono analoghe, dipendono da terreno, % cemento, tipo trattamentoe vanno verificate in CAMPO PROVE Soil Mixing Jet-grouting

46 Esempi concetti per dimensionamento (Colonne ottenute con miscelazione meccanica e/o idraulica): 46 Palo equivalente Platea equivalente Sedime migliorato/rinforzato

47 47 4 D = A 1.13 A π A E = + ( ) eq Es E jet Es A eq G G jet G

48 48

49 Sedime migliorato/rinforzato 49 Coesione jet φ jet ' φsoil ( ') c = c' + c c eq jet A A jet A E = + ( ) eq Es E jet Es A G jet G