FONDAZIONI SUPERFICIALI Una fondazione superficiale trasmette i carichi della struttura agli strati di terreno in prossimità del piano campagna. In generale il terreno può sopportare tensioni molto minori di un elemento strutturale: un pilastro ad esempio lavora a pressioni di 60-70 kg/cm 2 (6-7 MPA), mentre il terreno porta mediamente da 0,5 a 5 kg/cm 2. (0,05-0,5 MPA). E chiaro quindi che un determinato carico gravante su un pilastro, per essere sopportato dal terreno si deve ripartire su un elemento di fondazione che abbia una superficie maggiore. Le fondazioni superficiali costituiscono pertanto un allargamento dell area su cui grava il carico della sovrastruttura così da ottenere valori di pressione sopportabili dal terreno.
Le fondazioni superficiali o dirette possono essere utilizzate quando terreni di buone caratteristiche meccaniche possono essere raggiunti a profondità modeste, con scavi normali. In base alla forma ed alle dimensioni della base di appoggio le fondazioni dirette possono ulteriormente suddividersi in: -Fondazioni ISOLATE: plinti; -Fondazioni CONTINUE: travi rovesce, platee.
I plinti costituiscono un allargamento alla base del pilastro necessario per passare da una tensione agente nel ritto di valore generalmente intorno ai 6-7 Mpa al valore ammissibile dal terreno pari a circa 0,1-0,2 Mpa. Per ottenere tale riduzione della tensione la superficie di base del plinto deve essere circa 35-70 volte quella del pilastro. Sono indicati per terreni omogenei e per modeste differenze di carico da pilastro a pilastro. Tipologia elementare, valida per bassi livelli di carico o per buone caratteristiche del terreno: resistenza, rigidezza, omogeneità Plinto a spessore costante Plinto a gradini Plinto rastremato
Le fondazioni a travi rovesce, possono adoperarsi per sollecitazioni più elevate o quando in elevazione sono presenti pareti piuttosto che pilastri. Sono indicate per terreni disomogenei o per grandi differenze di carico da pilastro a pilastro. Schema di trave rovescia (da Viggiani) pilastri anima soletta sottoplinto (in cls magro) Reticolo di travi rovesce (da Viggiani)
Le platee di fondazione invece si utilizzano quando occorre trasferire sollecitazioni molto elevate ad un terreno di scadenti caratteristiche e vi sono sensibili differenze di carico tra pilastro e pilastro. La platea di fondazione è costituita da un solettone in calcestruzzo armato che copre l intera area di sedime dell edificio su cui si innestano i pilastri. Spessore costante Spess. aument. sotto i pilastri Nervata inferiormente Nervata superiormente Piastra scatolare
Il piano di posa di una fondazione superficiale deve essere fissato rispettando alcuni criteri: superare lo strato superficiale di terreno vegetale ed eventuali stratificazioni di detriti, riporti e terreni che in generale abbiano caratteristiche meccaniche scadenti (1 1.5 m dal p.c.); superare lo strato di terreno soggetto all azione del gelo o a variazioni stagionali del contenuto di acqua; essere al sicuro dall azione delle acque superficiali e dei fenomeni di erosione (soprattutto per le fondazioni delle pile di ponti); essere lontano dalla zona di oscillazione della falda freatica; avere stessa profondità per ogni elemento di fondazione.
La profondità del piano di posa influenza la capacità portante del terreno di fondazione e i cedimenti indotti: maggiore è D, più alta sarà la pressione che è possibile trasmettere al terreno e minori i cedimenti della fondazione a pari pressione applicata. Naturalmente, all'aumentare della profondità del piano di posa, cresceranno i costi di scavo, che rappresentano sempre un'importante percentuale dei costi totali da imputare alle fondazioni.
Le problematiche esecutive legate alla realizzazione di fondazioni dirette sono limitate e sostanzialmente sono così riassumibili: -dove è presente la falda freatica è necessario abbassarla temporaneamente attraverso un emungimento controllato dell'area o, meglio, con la realizzazione di barriere al flusso idraulico ed emungimento localizzato; quest'ultima soluzione permette abbassamenti della falda nella sola area di interesse, così da evitare cedimenti indesiderati su edifici contigui; -generalmente si prevede un sottoplinto di magrone avente 10-20 cm di spessore che costituisce il piano di posa del plinto; l'aggetto del sottoplinto rispetto al plinto sovrastante è circa pari al suo spessore; -in presenza di falda e in terreni poco permeabili si può ricorrere ad un preventivo getto di magrone al fondo di tutto lo scavo, per rendere praticabile il piano di lavoro; - per realizzare una efficace impermeabilizzazione della fondazione è necessario optare per una fondazione a platea.