TU 81/08 art Scavi e Fondazioni Gli scavi si distinguono in: scavi a cielo aperto scavi in galleria o in cunicolo

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2 TU 81/08 art Scavi e Fondazioni Gli scavi si distinguono in: scavi a cielo aperto scavi in galleria o in cunicolo scavi di sbancamento (o splateamento o in sezione ampia o sterri) sono quelli in cui la superficie orizzontale è preponderante rispetto alla profondità dello scavo, e tale sezione è sufficientemente ampia da consentire l'accesso ai mezzi di trasporto sino al fronte di scavo (accesso diretto o a mezzo di rampe provvisorie), in modo che il materiale scavato venga caricato direttamente sui mezzi di trasporto con un solo paleggiamento. scavi a sezione ristretta o obbligata si intendono di solito gli scavi aventi la larghezza uguale o inferiore all'altezza, eseguiti a partire dalla superficie del terreno naturale o dal fondo di un precedente scavo di sbancamento, sempre che il fondo del cavo non sia accessibile ai mezzi di trasporto. Nel caso in cui la profondità sia notevolmente superiore alla superficie orizzontale dello scavo si parla di scavo di pozzi.

3 TU 81/08 art Scavi e Fondazioni Gli scavi si distinguono in: scavi a cielo aperto scavi in galleria o in cunicolo gallerie ferroviarie gallerie stradali e autostradali gallerie per la metropolitana sottoservizi gallerie minerarie

4 TU 81/08 art Scavi e Fondazioni ART Splateamento e sbancamento 1. Nei lavori di splateamento o sbancamento se previsto l accesso di lavoratori, le pareti delle fronti di attacco devono avere una inclinazione o un tracciato tali, in relazione alla natura del terreno, da impedire franamenti. Quando la parete del fronte di attacco supera l altezza di 1,50 m, é vietato il sistema di scavo manuale per scalzamento alla base e conseguente franamento della parete. 2. Quando per la particolare natura del terreno o per causa di piogge, di infiltrazione, di gelo o disgelo, o per altri motivi, siano da temere frane o scoscendimenti, deve essere provveduto all armatura o al consolidamento del terreno. 3. Nei lavori di escavazione con mezzi meccanici deve essere vietata la presenza degli operai nel campo di azione dell escavatore e sul ciglio del fronte di attacco. 4. Il posto di manovra dell addetto all escavatore, quando questo non sia munito di cabina metallica, deve essere protetto con solido riparo. 5. Ai lavoratori deve essere fatto esplicito divieto di avvicinarsi alla base della parete di attacco e, in quanto necessario in relazione all altezza dello scavo o alle condizioni di accessibilità del ciglio della platea superiore, la zona superiore di pericolo deve essere almeno delimitata mediante opportune segnalazioni spostabili col proseguire dello scavo.

5 TU 81/08 art Scavi e Fondazioni ART Lavori in pozzi, scavi e cunicoli 1. Nello scavo di pozzi e di trincee profondi più di m 1,50, quando la consistenza del terreno non dia sufficiente garanzia di stabilità, anche in relazione alla pendenza delle pareti, si deve provvedere, man mano che procede lo scavo, alla applicazione delle necessarie armature di sostegno. 2. Le tavole di rivestimento delle pareti devono sporgere dai bordi degli scavi di almeno 30 centimetri. 3. Nello scavo dei cunicoli, a meno che si tratti di roccia che non presenti pericolo di distacchi, devono predisporsi idonee armature per evitare franamenti della volta e delle pareti. Dette armature devono essere applicate man mano che procede il lavoro di avanzamento; la loro rimozione può essere effettuata in relazione al progredire del rivestimento in muratura. 4. Idonee armature e precauzioni devono essere adottate nelle sottomurazioni e quando in vicinanza dei relativi scavi vi siano fabbriche o manufatti le cui fondazioni possano essere scoperte o indebolite dagli scavi. 5. Nella infissione di pali di fondazione devono essere adottate misure e precauzioni per evitare che gli scuotimenti del terreno producano lesioni o danni alle opere vicine con pericolo per i lavoratori.

6 TU 81/08 art Scavi e Fondazioni ART Lavori in pozzi, scavi e cunicoli 6. Nei lavori in pozzi di fondazione profondi oltre 3 metri deve essere disposto, a protezione degli operai addetti allo scavo ed all asportazione del materiale scavato, un robusto impalcato con apertura per il passaggio della benna. 7. Nei pozzi e nei cunicoli deve essere prevista una adeguata assistenza all esterno e le loro dimensioni devono essere tali da permettere il recupero di un lavoratore infortunato privo di sensi. 7-bis. Il sollevamento di materiale dagli scavi deve essere effettuato conformemente al punto 3.4. dell Allegato XVIII ART Deposito di materiali in prossimità degli scavi 1. È vietato costituire depositi di materiali presso il ciglio degli scavi. Qualora tali depositi siano necessari per le condizioni del lavoro, si deve provvedere alle necessarie puntellature.

7 Prima di realizzare uno scavo in materiali a comportamento granulare, occorre verificare se sono necessarie opere di sostegno. Se lo sbancamento ha profondità minore dell altezza il sistema di protezione è necessario solo se: - l inclinazione della parete dello scavo è maggiore dell angolo di attrito interno del terreno - si supera l altezza critica in materiali coesivi.

8 Nel caso di scavi a sezione obbligata se la profondità è maggiore della larghezza, occorre necessariamente armare lo scavo per evitare crolli e franamenti delle pareti. Fanno eccezione i casi in cui lo scavo non raggiunge la profondità di 1 metro, o quando esso è realizzato in roccia ed il tecnico competente ritiene non verificabile un crollo delle pareti di scavo. Tipo di roccia o terreno Max pendenza consentita (h/v) Roccia stabile Verticale 90 Coesivi ¾ : 1 53 Parzialmente coesivi 1 : 1 45 Granulari 1 ½ : 1 34

9 Terreni granulari (non coesivi) La stabilità in questi terreni dipende direttamente dalle caratteristiche geotecniche e può essere ricondotta, indipendentemente dall altezza dello scavo, al valore dell angolo di attrito interno del materiale non coesivo. Per valori del Fattore di Sicurezza (FS) di una parete di scavo maggiori o uguali a 1 lo scavo può essere considerato stabile: FS = tg φ / tg β dove: φ = angolo di attrito interno del materiale β = inclinazione della parete di scavo

10 Terreni coesivi Nei terreni coesivi si può superare l inclinazione dell angolo d attrito, in virtù della maggiore resistenza interna del materiale, per la presenza di forze di coesione tra le particelle. Anzi, queste condizioni vengono convenzionalmente definite mediante le notazioni φ = φu = 0; c = cu > 0. Ciò risulta particolarmente evidente nei terreni argillosi, dove è possibile, per un tempo limitato, realizzare pareti verticali in grado di autosostenersi. In tal caso il fattore di controllo della stabilità è costituito dall altezza della parete verticale. Tale valore può essere velocemente calcolato con la seguente relazione: Hc = 4 c / γn dove: Hc = altezza critica c = coesione γn = densità naturale del terreno

11 Terreni dotati di attrito e coesione Curve di Taylor Relazione tra angolo di scarpa ed un coefficiente adimensionale Ns (Fattore di Stabilità) in dipendenza dei valori dell angolo di attrito interno (φ) del materiale. La massima altezza consentita con un determinato angolo di scarpa (β): Hc = Ns c / γn dove: c = coesione del materiale; γn = densità naturale del materiale; Hc = altezza critica dello scavo.

12 Opere di contrasto e di sostegno Armature, contrafforti e puntelli Quando la collocazione dello scavo o la sua profondità non consentono di realizzare le pareti secondo l angolo d attrito interno del terreno, o si supera l altezza critica caratteristica del materiale, è necessario armare lo scavo. L armatura deve essere tale da resistere alle sollecitazioni indotte da: pressione del terreno; strutture adiacenti; carichi addizionali e vibrazioni (attrezzature, traffico veicolare, materiale di stoccaggio, ecc.). Le strutture di sostegno devono: essere installate a diretto contatto con la facciata dello scavo; garantire la continuità del contrasto (ove necessario deve essere inserito del materiale di rincalzo tra la facciata dello scavo e l armatura).

13 Costituzione delle armature degli scavi Le armature dello scavo possono essere realizzate in: legno; metallo. Se si utilizzano soluzioni miste (puntelli di acciaio disposti perpendicolarmente ai montanti o ai pannelli in legno), occorre sempre verificare la compatibilità del carico trasmesso dall acciaio al legno. Nella predisposizione degli elementi delle armature in legno occorre seguire: opportune procedure al fine di rendere sicure le opere di contrasto. precisi metodi per la scelta delle loro caratteristiche geometriche; La scelta dipende sostanzialmente dalla natura del terreno, dal contesto ambientale e dal tipo di scavo da eseguire Esistono tabelle tecniche che forniscono le dimensioni di traverse, montanti, puntoni, pannelli in legno riferite a: condizioni e al tipo di terreno profondità e larghezza dello scavo

14 Particolare di soluzione mista

15 Requisiti delle armature tale da evitare il rischio di seppellimento: in un terreno incoerente la procedura dovrà consentire di disporre armature parziali tali da permettere di raggiungere in sicurezza la profondità richiesta nel terreno; in un terreno dotato di coesione, in cui lo scavo può essere realizzato in avanzamento continuo fino alla profondità desiderata, la procedura dovrà prevedere la collocazione di una gabbia di protezione prima che i lavoratori addetti accedano allo scavo. sufficientemente resistente da contrastare, senza deformarsi o rompersi, la spinta esercitata dal terreno sulle pareti dello scavo; realizzata in modo da poter sopportare, senza deformarsi, anche carichi asimmetrici del terreno.

16 Armatura di scavi in terreni coesivi Se non è possibile realizzare lo scavo per tutta la profondità richiesta: effettuare lo scavo fino a cm; disporre una prima armatura; procedere ad un altra fase di scavo e così via. - la realizzazione delle strutture di sostegno è abbastanza semplice e non richiede materiali ed attrezzature particolari. - posizionare i pannelli di legno, di altezza leggermente superiore alla profondità dello scavo, contro le pareti dello scavo e fissarli con puntoni di legno provvisori per consentire agli operai di scendere nella trincea e disporre gli elementi di contrasto definitivi.

17 Una evoluzione della stessa procedura consiste nell utilizzare da subito puntoni idraulici di metallo che si possono collocare dall esterno. Una pompa agisce sui puntoni fino a mettere in contrasto i pannelli con le pareti dello scavo.

18 Tecniche di posizionamento delle armature di sostegno Quando l armatura di sostegno è in fase di realizzazione, la benna dell escavatore deve essere collocata nello scavo in modo da costituire una protezione addizionale in caso di frana del terreno. Durante il montaggio dell armatura deve essere disponibile una scala, per accedere e uscire dallo scavo, ad una distanza non superiore a 3 metri dalla zona di lavoro. L armatura deve essere realizzata dall alto verso il basso. I primi puntoni vanno collocati ad una profondità massima di cm. 20 dalla superficie del terreno e i successivi secondo lo schema predisposto in fase di progettazione dell armatura.

19 Armatura di scavi in terreni granulari Quando il terreno non rende possibile nemmeno uno scavo di profondità minima, oppure quando si deve operare in siti urbani e occorre evitare qualsiasi depressione del terreno, è necessario rispettare rigorosamente le seguenti modalità: 1 - dopo aver scavato per circa 30 centimetri si infiggono nel terreno le due pareti verticali aventi una leggera inclinazione. 2 - si dispongono i puntoni di contrasto 3 - si realizza un successivo scavo installando un secondo blocco di armatura, con pareti aventi la stessa inclinazione di quelle superiori e cosi via.

20 Precauzioni durante la rimozione dell armatura Per la rimozione dell armatura occorre procedere dal basso verso l alto, avendo particolare cura nel proteggere sempre il lavoratore che si trova dentro lo scavo. Se al momento del disarmo si avverte che l armatura (puntoni e montanti) è sottoposta a pressione perché il terreno ha subito dei cedimenti, occorre riempire la trincea con il terreno prima di rimuovere puntoni e montanti. Quando è possibile l armatura deve essere rimossa dagli stessi operai che l hanno installata perchè meglio di altri possono verificare la presenza di nuove condizioni di rischio nel terreno successive alla posa in opera dell armatura.

21 Protezioni blindate Gli elementi dell armatura sono solitamente realizzati con pannelli metallici e in legno o con telai multipli in acciaio. A) Pannelli metallici. I cassoni da realizzare comprendono due pannelli metallici laterali tenuti insieme da due puntoni d acciaio. I pannelli, costituiti da profilati metallici saldati insieme per tutta la loro lunghezza, sono rinforzati da un montante verticale centrale su cui sono fissati i puntoni. La base dei pannelli è appuntita per consentire una più facile penetrazione nel terreno. I puntoni, in numero minimo di due, sono realizzati a vite e consentono di regolare e di inclinare il cassone in modo da facilitare la sua messa in opera.

22 Un altro tipo di cassone utilizzato è quello dotato di quattro puntoni disposti due alla volta alle estremità dei pannelli. Con lo stesso principio costruttivo esistono diverse categorie di cassoni aventi una diversa robustezza, a secondo dei carichi e delle spinte che dovranno sopportare.

23 B) Pannelli in legno I pannelli in legno si utilizzano solitamente per lavori di scavo di piccole dimensioni. L impiego del legno consente di costruire direttamente i pannelli a seconda dell altezza dello scavo e di disporre i successivi puntoni a vite secondo le dimensioni della stessa armatura. L armatura così realizzata è subito disponibile per la messa in opera.

24 C) Telai in acciaio Se lo scavo è realizzato in un terreno in cui la decompressione può procurare collassi ed improvvisi smottamenti, per effettuare lavori di piccola durata si possono utilizzare telai mobili realizzabili direttamente dall impresa che effettua i lavori. Queste strutture, con ossatura metallica e pareti realizzate con montanti, devono avere una sufficiente resistenza ai carichi dinamici e dissimmetrici che si presentano in caso di frana. Vanno evitati telai leggeri che non hanno adeguata resistenza, anche se più facili da collocare nello scavo. Nei terreni poco coerenti o quando vanno assolutamente evitate compressioni nel materiale stesso, si rende necessaria la messa in opera delle protezioni durante lo scavo. Per i componenti ed il montaggio valgono le stesse indicazioni sopra riportate, con gli elementi assemblati in fase di avanzamento.

25 Sistemi di protezione e di accesso allo scavo Parapetti Passerelle e rampe Scale

26 Parapetti In presenza di scavi profondi oltre 2 metri, per evitare rischi di caduta dall alto, si devono predisporre lungo i bordi dello scavo appositi parapetti: alti almeno 1 metro; dotati di tavola ferma piede di circa 20 cm. Lo spazio tra la tavola ferma piede e il corrente superiore non deve superare i 60 cm. I parapetti dovranno poter sopportare un carico di almeno 50 kg/m. In presenza di persone o traffico veicolare, il parapetto deve essere sempre segnalato con nastro di colore rosso/bianco e con lampade elettriche o lanterne ad olio durante la notte.

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28 Passerelle e rampe Le rampe di accesso e di uscita dallo scavo devono essere realizzate secondo un progetto effettuato da un tecnico specializzato. Quando le rampe sono costruite con due o più elementi strutturali, gli stessi devono essere assemblati in modo da evitare movimenti o spostamenti che ne compromettano la stabilità. Per rendere possibile e sicuro l attraversamento dello scavo o della trincea da parte dei soli lavoratori, occorre predisporre delle passerelle larghe almeno 60 cm. Quando le passerelle vengono utilizzate anche per il trasporto di materiale, devono essere larghe minimo 120 cm In tutti i casi devono comunque essere sempre dotate di parapetti e barriere ferma piede su entrambi i lati

29 Scale Le scale a mano: sporgenti di almeno 1 metro oltre il bordo dello scavo; raggiungibili entro 10 metri da un qualsiasi punto del fondo scavo; realizzate con materiale isolante quando si prevede nello scavo la presenza di linee elettriche interrate; ispezionate prima dell uso; quelle difettose devono essere rimosse e segnalate con un cartello non usare ; utilizzate solo su superfici di appoggio stabili e a livello; in caso contrario esse vanno stabilizzate con opportuni vincoli; posizionate con un inclinazione tale che la distanza tra il piede della scala e la parete verticale sia pari a circa un quarto dell altezza dello scavo.

30 Scale -se si prevede sul fondo dello scavo la presenza di oltre 25 addetti e -se la scala rappresenta l unica via di uscita è necessario prevedere almeno 2 scale Ai lavoratori che fanno uso delle scale deve essere vietato il trasporto di materiale o carichi che possano determinare il rischio di caduta. In alternativa per accedere alla base dello scavo è possibile realizzare gradini ricavati nel terreno, che vanno opportunamente rinforzati e resi sicuri.

31 Opere provvisionali Strutture di contenimento utilizzabili su qualsiasi tipo di terreno per: scavi di fondazioni o scavi per condutture; collettori, pozzetti spingitubo; attraversamenti stradali, fluviali o ferroviari; banchine provvisionali; Costituiscono opere di sostegno per terrapieni, viadotti, opere a mare ed opere di presa. Vantaggi facilità di trasporto e di movimentazione in opera sicurezza nella prevenzione degli infortuni ed incidenti possibilità di rimozione, recupero e reimpiego resistenza elevata all'usura, alla corrosione, agli urti nessun intervento di manutenzione possibilità di utilizzare speciali guarnizioni per la tenuta idraulica delle stesse in presenza di acqua o di materiali inquinanti.

32 Palancole metalliche In molti casi è fondamentale rinforzare il terreno con resistenti palancole metalliche prima di avviare le operazioni di scavo. Per effettuare questo tipo di armatura occorre utilizzare un macchinario speciale che permette di infiggere contestualmente nel terreno le palancole che devono supportare le due facciate dello scavo. Dopo questa operazione, durante lo scavo devono essere inseriti i puntoni di contrasto man mano che la profondità della trincea aumenta. Il numero degli elementi di contrasto dipende dalla natura del terreno e dalle dimensioni dello scavo. Nella maggior parte dei casi è sufficiente la sola armatura di contrasto superiore, che rende inoltre più facile la posa in opera delle canalizzazioni. Un altro sistema di protezione con palancole è quello che fa uso di una cintura, con il duplice scopo di armatura di contrasto e guida dentro cui far passare le palancole stesse.

33 Infissione di palancole

34 Palancole o paratie in acciaio. Sono realizzate inserendo nel terreno, per battitura o vibrazione, elementi profilati a zeta in modo tale da formare, con opportuni giunti, un collegamento a greca che garantisce una notevole rigidezza a flessione. Questa è ulteriormente incrementata con l uso di un profilo ad U che consente l impiego di palancole di maggiore altezza. Vengono usate soprattutto in scavi provvisori e possono essere eventualmente recuperate. Se impegnate in opere definitive devono essere protette dalla corrosione con opportune vernici.

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36 fine presentazione