Principali tipologie di terreno Terreni derivati da rocce sedimentarie (NON COESIVI): Sabbie Ghiaie Terreni derivati da rocce scistose (COESIVI): Argille Limi Terreni di derivazione organica: Torbe Terreno argilloso
Principali caratteristiche dei terreni Rapporto con le acque di falda: TERRENI NON COESIVI l acqua riempie le parti interstiziali non avvengono aumenti di volume non intervengono legami di tipo chimico TERRENI COESIVI l acqua crea legami di tipo chimico-fisico aumenti di volume non controllabili impossibilità ad espellere liquidi TERRENI ORGANICI forte instabilità legame chimico sia con liquidi che con gas forte riduzione di volume a contatto con l aria
Principali caratteristiche dei terreni I terreni NON COESIVI risentono in maniera minore alle variazioni di falda, ma è molto forte il problema del confinamento e delle reazioni a vibrazione. Nei terreni COESIVI le condizioni di saturazione da parte di un liquido diminuiscono i valori di resistenza interna del materiale
Tensioni ammissibili nei terreni Limi Argille Organiche 0,2 0,4 Kg/cm 2 Terreni Argillo\Limosi 0,5 1,0 Kg/cm 2 Sabbie Ghiaie 1,0 2,0 Kg/cm 2 Rocce > 2,0 Kg/cm 2
Analisi dei terreni Principali metodi di ispezione: CAROTAGGIO consente un indagine a vista di un campione stratigrafico prelevato; Esempio di carotaggio e stratigrafie ricavate dai vari prelevamenti
Analisi dei terreni Principali metodi di ispezione: PROVA PENETROMETRICA - statica o dinamica (generalmente statica); - porta alla conoscenza della resistenza (di punta e laterale) del terreno in funzione della profondità; Strumento per eseguire prove penetrometriche
Analisi dei terreni PROVE PENETROMETRICHE STATICHE Resistenza all avanzamento Resistenza laterale Resistenza totale R p R l R tot R p > 80-100 R p < 80 R p /R l <= 15 terreni incoerenti terreni coesivi terreno organico
Rapporto tra i terreni e il costruito Distribuzione di una carico sul terreno: Nei terreni coesivi un carico inerte (cumulo) produce nel terreno deformazioni differenziali, il cumulo si adatta alla deformazione; Essendo un fabbricato strutturalmente connesso, e quindi ipotizzato inizialmente rigido, si ha una distribuzione differenziata dei carichi sul terreno e delle reazioni di quest ultimo; Di conseguenza, il fabbricato si va ad adattare a tali condizioni;
Fondazioni EDIFICI MODERNI Le pressioni sul terreno sono calcolate da progetto, frutto di analisi dell edificio e del suolo; gli edifici contemporanei viaggiano con pressioni che variano da 0,6 a 1,0 Kg/cm 2 in accordo con le caratteristiche statiche del terreno; EDIFICI STORICI Fondazioni realizzate su regole empiriche; pressioni fino a 5-6 Kg/cm 2, inevitabile il problema dei cedimenti e delle fessurazioni Fondazioni di un edificio storico messe allo scoperto
Principali tipologie di fondazioni storiche FONDAZIONI CONTINUE Essendo gli edifici storici costituiti nella quasi totalità dei casi da murature, le fondazioni continue sono le più facili da trovare.
Principali tipologie di fondazioni storiche FONDAZIONI PUNTUALI Si trovano in corrispondenza degli elementi puntuali delle strutture superiori (colonne, pilastri), anche se non in tutti i casi; In presenza di terreni acquitrinosi: si bonificano soltanto i punti di contatto con palificate, si realizzano dadi di fondazione uniti da voltini (cedimenti accentuati)
Principali tipologie di fondazioni storiche FONDAZIONI CON PALIFICATE Utilizzate in tutti i quei casi in cui era troppo oneroso scavare fino a trovare un livello di terreno compatto (terreni non bonificati, ponti, edifici in laguna). Fondazioni a Palificata Sezione e pianta
Cedimenti di fondazione REAZIONI DELLE STRUTTURE ALL ABBASSAMENTO DIFFERENZIALE DEL TERRENO SOTTOSTANTE Cause: - differenti pressioni trasferite dalle strutture al terreno - mutamento delle caratteristiche del terreno
Cedimenti di fondazione Il fenomeno della subsidenza Mausoleo di Teodorico, Ravenna
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU EDIFICI A SVILUPPO VERTICALE rotazioni, la struttura reagisce rigidamente
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU EDIFICI A SVILUPPO VERTICALE Ferrara, Campanile del Duomo
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI SU FONDAZIONI CONTINUE
Cedimenti di fondazione CEDIMENTI SU FONDAZIONI PUNTUALI
Cedimenti di fondazione LETTURA DELLE FESSURAZIONI DA CEDIMENTO Direzione e dimensione delle fessurazioni Comportamento delle fessurazioni in corrispondenza di discontinuità murarie Valutazione dell età e dello stato di un cedimento
Cedimenti di fondazione Direzione e dimensione delle fessurazioni
Cedimenti di fondazione Comportamento delle fessurazioni in corrispondenza di discontinuità murarie
Fondazioni Tecniche di intervento SUPERFICIALI Allargamenti di fondazione Sottofondazioni PROFONDE Micropali Iniezioni Pali a contrasto / Pali MEGA Jet Grouting
Tecniche di intervento superficiali Allargamenti di fondazione Utilizzate in caso di cedimento in atto ma soprattutto in previsione di un aumento di carico Di fondamentale importanza sono i cordoli di giunzione degli allargamenti
Tecniche di intervento superficiali Allargamenti di fondazione Fase di posa dei ferri di armatura
Tecniche di intervento superficiali Sottofondazioni superficiali Utilizzate nel caso in cui si sia degradato (puntualmente) il terreno immediatamente sottostante alle fondazioni Solo per casi particolari (presenza di fognature, ) e localizzati.
Tecniche di intervento in profondità Micropali e pali radice In caso si verifichi la necessità di trasferire parte o tutto il carico a strati più profondi e resistenti del terreno; Si effettuano in caso di cedimento in atto; Problematica dell infissione: si utilizzano macchianari di ridotte dimensioni (si lavora anche in interno) Schema di realizzazione di micropali: l infissione può avvenire anche per via inclinata. Gru per l infissione di micropali e punte di perforazione
Tecniche di intervento in profondità Micropali e pali radice Schematizzazione di posa e funzionamento dei micropali Micropalo a bulbo
Tecniche di intervento in profondità Micropali e pali radice Esempi di utilizzo di micropali
Tecniche di intervento in profondità Iniezioni di resine espansive L iniezione di resine e la loro successiva espansione genera pressioni in grado addirittura di sollevare l edificio; l effetto però con il tempo tende a svanire (i tempi di espansione non sono compatibili con quelli di consolidamento dei terreni), quindi l utilizzo è spesso confinato al riempimento di cavità. Fasi di iniezione di resine aspansive e schematizzazionedell effetto sui terreni al di sotto delle fondazioni
Tecniche di intervento in profondità Pali a contrasto / Pali MEGA Sfruttano la coazione terreno-muratura Appena posati sono subito attivi; Tecnica poco invasiva (basta un martinetto idraulico) e che permette anche il radrizzamento delle strutture, basta usare pressioni più alte del peso della muratura.
Tecniche di intervento in profondità Jet Grouting Classificato come miglioramento del terreno Inietta calcestruzzo ad alta pressione che si mescola al terreno consolidandolo in colonne di Ø 120 cm Problematica delle pressioni (oltre i 400 Bar), non utilizzabile in vicinanza di strutture deboli Fasi di perforazione e getto di calcestruzzo
Tecniche di intervento in profondità Jet Grouting Varie tipologie di getto L elemento perforante in fase di getto Colonne consolidate messe allo scoperto
Fase conoscitiva preliminare: elenco controlli e analisi da effettuare 1. Individuazione sottoservizi esterni (acquedotti e fognature) 2. Individuazione eventuali sopraelevazioni successive dell edificio 3. Andamento traffico superficiale (ed eventualmente profondo) in prossimità dell edificio 4. Disponibilità di un piano quotato del terreno 5. Esplorazione dei terreni superficiali e profondi 6. Prelievo di campioni di terreno e indagini di laboratorio 7. Misura delle vibrazioni indotte dal traffico 8. Verifiche di verticalità dell edificio 9. Misure sulla qualità delle murature, prelievo di campioni e analisi di laboratorio 10. Analisi dei carichi agenti e confronto con le tensioni ammissibili 11. Verifica delle condizioni degli impianti interni (perdite da fognatura, tubature, etc.) 12. Individuazione delle falde idriche, delle loro quote ed escursioni e della direzione del moto 13. Accertamenti sull esistenza di cavità sotterranee