VARIANTE STRADALE EX ANAS EX S.S

VARIANTE STRADALE EX ANAS EX S.S.460 LAVORI DI SISTEMAZIONE DELLE FONDAZIONI SCALZATE ED ALLARGAMENTO DELLA SEDE STRADALE DEL PONTE DI CUORGNE' AL KM 30+300 PROGETTO DEFINITIVO RELAZIONE GEOTECNICA FONDAZIONI SU MICROPALI File: R003A-.doc Pag. 1

INDICE 1. PREMESSA 3 2. NORMATIVA 3 3. DOCUMENTI DI PROGETTO 3 4. STRATIGRAFIA DI CALCOLO E PARAMETRI GEOTECNICI 4 4.1. Parametri di calcolo 4 4.1.1. Stratigrafia di riferimento per le spalle 4 4.1.2. Stratigrafia di riferimento per le pile 5 5. ANALISI DELL OPERA 6 5.1. Azioni di calcolo per i singoli pali 7 5.2. Verifica geotecnica di capacità portante 9 5.2.1. Spalla sinistra (lato Pont Canavese) 10 5.2.2. Pile 12 5.2.3. Spalla destra (lato Cuorgné) 13 5.3. Verifiche strutturali dei pali 14 6. BIBLIOGRAFIA 16 File: R003A-.doc Pag. 2

1. PREMESSA La presente relazione riporta le verifiche geotecniche relative ai micropali di fondazione previsti nel progetto di variante stradale ex ANAS ex S.S. 460 con allargamento della sede stradale del ponte di Cuorgné al km 30+300. La relazione si articola in: descrizione sintetica delle formazioni individuate, delle loro caratteristiche meccanico deformative e delle condizioni di falda; verifiche geotecniche dei micropali di fondazione in corrispondenza rispettivamente delle spalle e delle pile. Le fondazioni del nuovo ponte sono realizzate con una doppia fila di micropali inclinati e verticali per la spalla sinistra (lato Pont Canavese); con una singola fila di micropali verticali per le pile e con una doppia fila di micropali verticali per la spalla destra (lato Cuorgnè). I micropali hanno tutti diametro pari a 240. 2. NORMATIVA Le verifiche sono state eseguite in accordo alle seguenti normative: D. M. 14 gennaio 2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni ; Istruzioni per l applicazione delle Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008. 3. DOCUMENTI DI PROGETTO - A.N.A.S. Lavori di sistemazione delle pile scalzate del ponte di Cuorgnè al km 30+300 e messa in sicurezza dell opera d arte, per il ripristino definitivo dei danni subiti a seguito degli eventi alluvionali del 13-18 Ottobre 2000 Relazione geologica e geotecnica, 2001 - A.N.A.S. TECNOSUOLO S.r.l. SS. 460 di Ceresole Prog. km 30+300 Ponte sul torrente Orco in località Pedaggio nel Comune di Cuorgnè Indagini geognostiche, agosto 2001 - Geotek Indagini geognostiche e strutturali per lavori di sistemazione delle fondazioni scalzate e allargamento sede stradale del ponte di Cuorgne (TO) Relazione geognosticollustrativa, Febbraio 2008 File: R003A-.doc Pag. 3

4. STRATIGRAFIA DI CALCOLO E PARAMETRI GEOTECNICI Il Ponte oggetto dell intervento si colloca nel territorio di Cuorgné in località Pedaggio nella piana alluvionale formata dal torrente Orco, costituita da materiali di varia natura (depositi morenici, detrito di falda e depositi alluvionali) accumulatisi nel settore intravallivo e trasportati a valle dalle acque del torrente in condizioni di piena. Le informazioni ricavate dai sondaggi effettuati nel Febbraio 2008 sulla spalla sinistra hanno messo in evidenza al di sotto delle sottofondazioni la presenza di materiali a grana grossa, costituiti prevalentemente da sabbie e ghiaie nei primi 4 metri e ghiaie nei successivi 10 metri. Per quanto riguarda le pile, i precedenti sondaggi commissionati dall ANAS nel 2001 ed eseguiti in alveo in corrispondenza della Pila 1 (Lato Pont Canavese), avevano riscontrato, al di sotto di uno strato superficiale di circa 3 metri di ghiaie sciolte con sabbie, la presenza di numerosi trovanti e ghiaie addensate con ciottoli. 4.1. PARAMETRI DI CALCOLO In base alle campagne geognostiche è ragionevole assumere le seguenti stratigrafie di riferimento per il modello geotecnico rispettivamente per le spalle e per le pile: 1) al di sotto delle sottofondazioni delle spalle un primo strato di sabbia ghiaiosa di spessore 4 m soprastante un substrato di ghiaie eterogenee con ciottoli in matrice sabbiosa mediogrossolana; 2) al di sotto delle pile è invece rilevabile un primo strato di ghiaie sciolte con sabbie di spessore 3 m soprastante uno strato di ghiaie addensate con ciottoli e con la presenza di numerosi trovanti. Per ciascun strato vengono in seguito individuati gli spessori, le caratteristiche generali ed i parametri geotecnici caratteristici assunti in fase di calcolo. Per quanto riguarda le spalle si è considerata un ulteriore ipotesi sul terreno di riempimento in quanto completamente attraversato dai micropali di fondazione. 4.1.1. Stratigrafia di riferimento per le spalle Come parametri caratteristici per le verifiche della capacità portante della fondazione in micropali vengono considerati un primo strato di riempimento della spalla, a tergo della stessa, fino al raggiungimento delle sottofondazioni a 14 m dal p.c., un secondo strato sabbioso-ghiaioso di spessore pari a 4 m e un substrato ghiaioso profondo. Riempimento spalla (da p.c. a -14 m) γ = 20 kn/m 3 peso di volume; File: R003A-.doc Pag. 4

φ k = 30 c k = 0 angolo di resistenza al taglio; coesione efficace. Strato sabbioso-ghiaioso (da -14 m a -18 m) Sabbia ghiaiosa e sabbia di colore grigio. γ = 20 kn/m 3 φ k = 34 c k = 0 peso di volume; angolo di resistenza al taglio; coesione efficace. Strato ghiaioso (da -14 m a -18 m) Ghiaie eterogenee con ciottoli, in matrice sabbiosa medio-grossolana. γ = 20 kn/m 3 φ k = 36 c k = 0 peso di volume; angolo di resistenza al taglio; coesione efficace. Tutte le verifiche sono condotte ipotizzando la quota della falda sempre coincidente con il fondo alveo. 4.1.2. Stratigrafia di riferimento per le pile Per quanto riguarda le pile è ragionevole assumere un unico strato ghiaioso con parametri caratteristici per le verifiche della fondazione pari a quelli presumibili per le ghiaie addensate, trascurando a favore di sicurezza la presenza dei trovanti, in quanto il loro effetto è difficilmente quantificabile. Considerando le difficoltà esistenti nella determinazione del grado di addensamento per i terreni ghiaiosi, si ritiene ragionevole assumere valori dell angolo di resistenza al taglio caratteristici di poco superiori ai valori a volume costante usuali per tali materiali. Di seguito si riportano i valori caratteristici assunti nelle analisi. Strato ghiaioso (da fondo alveo) Trovanti e in subordine ciottoli con poca ghiaia molto addensata γ = 20 kn/m 3 peso di volume; γ = 10 kn/m 3 peso di volume efficace; φ k = 36 angolo di resistenza al taglio; c k = 0 coesione efficace. Tutte le verifiche sono condotte ipotizzando la quota della falda sempre coincidente con il fondo alveo. File: R003A-.doc Pag. 5

5. ANALISI DELL OPERA Il nuovo impalcato del ponte di Cuorgné è stato progettato ricorrendo a un modello numerico di calcolo dal quale sono ricavati direttamente i carichi agenti su ciascuna fila di micropali di fondazione, che presentano diverse configurazioni per le spalle e per le pile, così come riportato nel seguito. a) Spalla sinistra (lato Pont Canavese) Sono previste due file di micropali distanziate di 2 m: la più a monte costituita da n. 8 micropali (6 verticali e 2 inclinati di 30 rispetto alla verticale) aventi interasse nella direzione trasversale al ponte pari a 0,7 m, realizzati con iniezione semplice a bassa pressione, con armatura del tubo 168,3, spessore 12 mm. I micropali inclinati si sono resi necessari per assorbire le forze orizzontali derivanti dall impalcato e la spinta del terreno nelle condizioni più sfavorevoli. La fila di micropali di valle è costituita da n. 8 micropali verticali aventi interasse nella direzione trasversale al ponte pari a 0,7 m, realizzati con iniezione semplice a bassa pressione, con armatura del tubo 168,3, spessore 14 mm. b) Pile Per ciascuna pila è prevista una singola fila di n. 6 micropali aventi interasse nella direzione trasversale al ponte pari a 0,8 m, realizzati con iniezione semplice a bassa pressione, con armatura del tubo 168,3, spessore 10 mm. c) Spalla sinistra (lato Cuorgné) Sono previste due file di micropali distanziate di 2 m: la più a monte costituita da n. 7 micropali verticali aventi interasse nella direzione trasversale al ponte pari a 0,7 m, realizzati con iniezione semplice a bassa pressione, con armatura del tubo 168,3, spessore 12 mm; la più a valle, invece, è costituita da n. 8 micropali verticali aventi interasse nella direzione trasversale al ponte pari a 0,7 m, realizzati con iniezione semplice a bassa pressione, con armatura del tubo 168,3, spessore 14 mm. Le caratteristiche dei materiali utilizzati per la realizzazione della fondazione sono riportate nella seguente tabella. File: R003A-.doc Pag. 6

MATERIALI FONDAZIONE SU MICROPALI CALESTRUZZO: FONDAZIONE Norma di riferimento EN 206-1 Classe di resistenza [MPa] C 28/35 Classe di esposizione Classe di contenuto in cloruri 0,4 Dimensione nominale massima degli aggregati (D max ) Classe di consistenza CALCESTRUZZO: MAGRONE XC2 32 mm Norma di riferimento EN 206-1 Classe di resistenza [MPa] C 12/15 ACCIAIO ORDINARIO Classe acciaio S4 B 450 C Nel seguito vengono riportate le verifiche di capacità portante e quelle strutturali dei micropali. 5.1. AZIONI DI CALCOLO PER I SINGOLI PALI Le azioni di calcolo per ciascuna fila di pali verticali o inclinati sono fornite direttamente dal modello numerico utilizzato per il progetto strutturali per ciascuna combinazione di carico. Per ogni fila le forze assiali e di taglio sono state suddivise per il numero di pali corrispondenti, mentre il momento torcente dell impalcato è stato ridistribuito sulla fila di pali, ipotizzati come molle elastiche indipendenti alla Winkler. Il carico di progetto assiale da utilizzare nella verifica geotecnica di capacità portante e nella verifica strutturale dell armatura per il micropalo maggiormente sollecitato in ciascuna fila di pali è stato quindi ottenuto considerando il valore massimo in trazione e compressione tra le varie combinazioni di carico. Con riferimento al primo approccio di progetto previsto in normativa, i carichi di progetto sono riportati nella tabella seguente per le due corrispondenti combinazioni di carico (i valori negativi sono in compressione, quelli positivi in trazione). A2-GEO A1-STR Spalla sx P TOT,max,d P TOT,min,d P TOT,max,d P TOT,min,d V d [kn] [kn] [kn] [kn] [kn] MICROPALO INCLINATO 233,72-334,06 280,20-393,73-7,57 MICROPALO VERTICALE MONTE 1406,15 321,58 1769,40 229,38 6,95 MICROPALO VERTICALE VALLE -489,39-1518,94-453,69-1916,12 2,44 Pila 1 MICROPALO VERTICALE -459,50-1291,16-467,40-1617,13-2,31 Pila 2 MICROPALO VERTICALE -427,99-1286,55-452,26-1609,49-2,47 Spalla dx MICROPALO VERTICALE VALLE -531,46-1665,22-492,01-2103,69 2,61 MICROPALO VERTICALE MONTE 1403,26 299,02 1760,64 241,28 2,94 File: R003A-.doc Pag. 7

Le verifiche di capacità portante dei micropali saranno condotte utilizzando la combinazione 2 (GEO), più gravosa dal punto di vista geotecnico: verranno considerati i massimi carichi sia in trazione sia in compressione per ciascun palo. Le verifiche strutturali dell armatura del palo saranno invece condotte utilizzando la combinazione 1 (STR), più gravosa dal punto di vista strutturale: verrà considerato il massimo carico tra compressione e trazione per ciascun palo e il corrispondente taglio di calcolo riportato nella tabella soprastante. Per quanto riguarda i micropali inclinati, deputati a sopportare i carichi orizzontali derivanti dalla struttura, ai carichi ricavati nel modello di calcolo devono essere aggiunti il carico orizzontale di frenamento o di accelerazione, agente longitudinalmente sull impalcato, e la spinta del terreno sul blocco di fondazione che, seppur presente su entrambe le spalle con effetto di compensazione, a favore di sicurezza viene considerata agente solo su un lato. Tali due azioni saranno aggiunte sia in trazione che in compressione valutando il caso più critico. Il carico di frenatura o accelerazione è determinato con riferimento alla formulazione prevista dalle NTC-08 (par. 5.1.3.5): la forza da considerare è funzione del carico verticale totale agente sulla corsia convenzionale numero 1, ed è uguale, per i ponti di 1ª categoria, a: ( 2 Q ) + 0,10 q w L kn 180 kn q3 = 0,6 1k 1k 1 900 2 essendo Q1 k = 300 kn il carico asse e q1 k = 9 kn m il carico distribuito sulla prima corsia; w1 = 3 m la larghezza della prima corsia; L = 88, 5 m la lunghezza della zona caricata. Il valore caratteristico del carico di frenatura ottenuto risulta dunque pari a q3, k = 598, 95 kn ed è applicato a livello della pavimentazione ed agente lungo l asse della corsia. Il valore di progetto si ottiene infine moltiplicando il valore caratteristico per il coefficiente parziale dei carichi variabili pari a 1,5 per le verifiche strutturali e 1,3 per le verifiche geotecniche: q3, d, STR = q3, d γ q = 598,95 1,5 = 898, 43 kn ; q3, d, GEO = q3, d γ q = 598,95 1,3 = 778, 64 kn. La spinta del terreno è invece calcolata sul blocco di fondazione per un altezza di 3 m e una larghezza totale di 10 m: considerando i parametri geotecnici del terreno di riempimento della spalla e facendo riferimento a condizioni di spinta attiva, la spinta del terreno è stata calcolata prendendo in considerazione un sovraccarico stradale uniformemente distribuito di entità pari a 20 kpa. Considerando inoltre le condizioni di falda a livello del fondo alveo del torrente Orco la spinta viene calcolata con riferimento alle condizioni drenate. Con queste ipotesi il valore di progetto della spinta orizzontale del terreno per le verifiche strutturali e per quelle geotecniche assume i seguenti valori: 1 2 PAd,, STR = γ KA H L γ g + q KA L γq = 441 kn 2 File: R003A-.doc Pag. 8

1 2 PAdGEO,, = γ KA H L γ g + q KA L γq = 348 kn 2 I carichi così ottenuti vengono assorbiti dai micropali inclinati della spalla sinistra; le componenti assiali inclinate di 30 rispetto alla verticale e agenti su un singolo micropalo sono riportate di seguito: Δ P Δ P q3, STR + PA, = 2 sin 898,43 + 441 d, STR STR = = 1339, 43 q = ( 30 ) 2 sin( 30 ) + P 778,64 + 348 3, GEO A, d, GEO GEO = = 1126, 64 2 sin ( 30 ) 2 sin( 30 ) Trattandosi di carichi che possono agire nelle due direzioni longitudinali del ponte, a favore di sicurezza, i valori ottenuti vengono sommati sia in trazione che in compressione: le verifiche strutturali e geotecniche dei micropali inclinati saranno pertanto svolte con riferimento ai seguenti carichi di progetto: kn kn A2-GEO A1-STR P TOT,max,d P TOT,min,d P TOT,max,d P TOT,min,d V d [kn] [kn] [kn] [kn] [kn] Spalla sx MICROPALO INCLINATO 1360,36-1460,70 1619,63-1733,16-7,57 5.2. VERIFICA GEOTECNICA DI CAPACITÀ PORTANTE La verifica di capacità portante viene effettuata facendo riferimento all approccio di progetto DA1-C2, che per i pali di fondazione prevede l utilizzo dei set di coefficienti A2+M1+R2. La portata totale limite del palo singolo (Q u ) sottoposto a carichi assiali di compressione è data dalla seguente equazione: essendo: Q ub = 2 πd 4 z b zt qub = portata ultima di base; Q u = Q ub + Q us W Q us = π D τ us dz = portata ultima per attrito laterale; D = diametro del palo; q ub = pressione ultima alla base del palo; τ us = tensione tangenziale ultima lungo il fusto del palo; z b = profondità della base del palo dal p.c. originario; z t = profondità della testa dei palo dal p.c. originario; File: R003A-.doc Pag. 9

W = differenza tra il peso del palo ed il peso del terreno asportato; in presenza dei pali con base in sabbia si fa riferimento al peso alleggerito della sottospinta idraulica. In considerazione della ridotta area di base, la valutazione della capacità portante è stata effettuata prendendo in considerazione il solo contributo relativo alla portata laterale con la previsione di un opportuna τ lim per ogni strato attraversato. Per quanto riguarda la portata totale limite per il palo singolo sottoposto a trazione verrà utilizzata una formulazione simile a quella introdotta per le verifiche in compressione, considerando anche in questo caso il solo contributo relativo alla portata laterale con la previsione di un adeguato valore di attrito laterale f s per ogni strato attraversato. Nel seguito sono riportate le verifiche di capacità portante per i micropali rispettivamente della spalla sinistra, delle pile e della spalla destra. 5.2.1. Spalla sinistra (lato Pont Canavese) Prevedendo di realizzare i bulbi di fondazione con iniezioni semplici e considerando che i pali interessano un primo strato di riempimento, un secondo di sabbie ghiaiose ed un terzo di ghiaie, tenendo conto dei risultati delle prove in sito realizzate durante la recente campagna di indagini del luglio 2008 e facendo riferimento all approccio di Bustamante e Doix (1985), si è assunto per la resistenza limite τ lim un valore di 60 kpa per lo strato di riempimento delle spalle fino ad una profondità di 13 m dal piano fondazione; 80 kpa per lo strato sabbioso-ghiaioso da 13 a 17 m dal piano fondazione; 360 kpa per lo strato ghiaioso profondo. Per quanto riguarda il palo in trazione, può essere assunto lo stesso valore di f s per la valutazione della resistenza per attrito lungo lo sviluppo del fusto. Fig. 5.1 Resistenza laterale limite micropali con iniezione semplice o ripetuta: grafico valido per sabbie limose e ghiaie (Bustamante e Doix, 1985). La portata laterale Q us è stata quindi calcolata con la seguente espressione: File: R003A-.doc Pag. 10

dove: d o L Q us = Σ (π d o L τ lim ) è il diametro del bulbo (considerato pari al diametro nominale di perforazione d = 240 mm); è la lunghezza del palo. Quindi per una lunghezza del palo pari a 30 m: micropali verticali: Q us = π 0.240 (13 60 + 4 80 + 13 360) = 4358,02 kn micropali inclinati: Q us = π 0.240 (15,01 60 + 4,62 80 + 10,37 360) = 3772,47 kn Tenendo conto che le valutazioni sono riferite ad una singola verticale investigata per la progettazione dell intervento, la capacità portante caratteristica viene stimata sulla base di quella calcolata, applicando un coefficiente riduttivo ξ 3 = 1,7, quindi: micropali verticali: R c,k = R t,k = Q us /1,7 = 2563,54 kn micropali inclinati: R c,k = R t,k = Q us /1,7 = 2219,10 kn Infine il valore di progetto viene calcolato a partire dal valore caratteristico applicando un coefficiente parziale differente per pali in compressione ed in trazione. Facendo riferimento ai valori relativi ai pali trivellati si ha: R c,d = R c,k /1,45 = 1768 kn per i pali verticali in compressione; R c,d = R c,k /1,45 = 1530 kn per i pali inclinati in compressione; R t,d = R t,k /1,60 = 1602 kn per i pali verticali in trazione; R t,d = R t,k /1,60 = 1387 kn per i pali inclinati in trazione. A2-GEO Spallla sx P TOT,max,d P TOT,min,d [kn] [kn] MICROPALO INCLINATO 1360,36-1460,70 MICROPALO VERTICALE MONTE 1406,15 321,58 MICROPALO VERTICALE VALLE -489,39-1518,94 Confrontando questi valori con i valori delle sollecitazioni di calcolo, riportati nella tabella sopra, si deduce che le verifiche di stato limite ultimo sono soddisfatte per entrambi i pali verticali e per quelli inclinati, infatti: per il palo inclinato in compressione: E d = 1460,70 < R d = 1530 kn; per il palo inclinato in trazione: E d = 1360,36 < R d = 1387 kn; per il palo verticale in compressione: E d = 1518,94 < R d = 1768 kn; per il palo verticale in trazione: E d = 1406,15 < R d = 1602 kn. File: R003A-.doc Pag. 11

5.2.2. Pile Prevedendo di realizzare i bulbi di fondazione con iniezioni semplici e considerando che i pali interessano un unico strato costituito essenzialmente da ghiaie addensate, trascurando la presenza dei trovanti difficilmente quantificabile e facendo riferimento all approccio di Bustamante e Doix (1985), si è assunto per la resistenza limite τ lim un valore di 360 kpa. Per quanto riguarda il palo in trazione, può essere assunto lo stesso valore di f s per la valutazione della resistenza per attrito lungo lo sviluppo del fusto. La portata laterale Q us è stata quindi calcolata con la seguente espressione: dove: d o L Q us = Σ (π d o L τ lim ) è il diametro del bulbo (considerato pari al diametro nominale di perforazione d = 240 mm); è la lunghezza del palo. Quindi per una lunghezza totale del palo pari a 27 m, trascurando i 15 m interni alla pila come non reagenti, i restanti: Q us = π 0.240 (12 360) = 3257,20 kn Tenendo conto che le valutazioni sono riferite ad una singola verticale investigata per la progettazione dell intervento, la capacità portante caratteristica viene stimata sulla base di quella calcolata, applicando un coefficiente riduttivo ξ 3 =1,7, quindi: R c,k = Q us /1,7 = 1916,00 kn Infine il valore di progetto viene calcolato a partire dal valore caratteristico applicando un coefficiente parziale differente per pali in compressione ed in trazione. Facendo riferimento ai valori relativi ai pali trivellati si ha: R c,d = R c,k /1,45 = 1321 kn per i pali verticali in compressione. A2-GEO P TOT,max,d [kn] P TOT,min,d [kn] Pila 1 MICROPALO VERTICALE -459,50-1291,16 Pila 2 MICROPALO VERTICALE -427,99-1286,55 Confrontando questi valori con i valori delle sollecitazioni di calcolo, riportati nella tabella sopra, si deduce che le verifiche di stato limite ultimo sono soddisfatte per entrambi i pali verticali e per quelli inclinati, infatti: File: R003A-.doc Pag. 12

per il palo verticale in compressione (Pila 1): E d = 1291,16 < R d = 1321 kn; per il palo verticale in compressione (Pila 2): E d = 1286,55 < R d = 1321 kn. 5.2.3. Spalla destra (lato Cuorgné) La stratigrafia di riferimento è stata assunta uguale a quella della spalla sinistra. Pertanto, prevedendo di realizzare i bulbi di fondazione con iniezioni semplici e considerando che i pali interessano un primo strato di riempimento, un secondo di sabbie ghiaiose ed un terzo di ghiaie, tenendo conto dei risultati delle prove in sito realizzate durante la recente campagna di indagini del luglio 2008 e facendo riferimento all approccio di Bustamante e Doix (1985), si è assunto per la resistenza limite τ lim un valore di 60 kpa per lo strato di riempimento delle spalle fino ad una profondità di 13 m dal piano fondazione; 80 kpa per lo strato sabbioso-ghiaioso da 13 a 17 m dal piano fondazione; 360 kpa per lo strato ghiaioso profondo. Per quanto riguarda il palo in trazione, può essere assunto lo stesso valore di f s per la valutazione della resistenza per attrito lungo lo sviluppo del fusto. La portata laterale Q us è stata quindi calcolata con la seguente espressione: dove: d o L Q us = Σ (π d o L τ lim ) è il diametro del bulbo (considerato pari al diametro nominale di perforazione d = 240 mm); è la lunghezza del palo. Quindi per una lunghezza del palo pari a 30 m: micropali verticali: Q us = π 0.240 (13 60 + 4 80 + 13 360) = 4358,02 kn Tenendo conto che le valutazioni sono riferite ad una singola verticale investigata per la progettazione dell intervento, la capacità portante caratteristica viene stimata sulla base di quella calcolata, applicando un coefficiente riduttivo ξ 3 =1,7, quindi: micropali verticali: R c,k = R t,k = Q us /1,7 = 2563,54 kn Infine il valore di progetto viene calcolato a partire dal valore caratteristico applicando un coefficiente parziale differente per pali in compressione ed in trazione. Facendo riferimento ai valori relativi ai pali trivellati si ha: R c,d = R c,k /1,45 = 1768 kn per i pali verticali in compressione; R t,d = R t,k /1,60 = 1602 kn per i pali verticali in trazione. File: R003A-.doc Pag. 13

A2-GEO P TOT,max,d P TOT,min,d [kn] [kn] MICROPALO VERTICALE VALLE -531,46-1665,22 Spalla dx MICROPALO VERTICALE MONTE 1403,26 299,02 Confrontando questi valori con i valori delle sollecitazioni di calcolo, riportati nella tabella sopra, si deduce che le verifiche di stato limite ultimo sono soddisfatte per entrambi i pali verticali e per quelli inclinati, infatti: per il palo verticale in compressione: E d = 1665,22 < R d = 1768 kn; per il palo verticale in trazione: E d = 1403,26 < R d = 1602 kn. 5.3. VERIFICHE STRUTTURALI DEI PALI Per la verifica strutturale dell armatura dei micropali occorre fare riferimento allo stato limite ultimo sia per azioni normali sia per le azioni taglianti: seguendo l approccio 1 la combinazione più sfavorevole in questo caso è la combinazione 1 (STR). Le sollecitazioni massime allo stato limite ultimo in compressione e in trazione ottenute per ciascun micropalo sono riportate nella seguente tabella. P TOT,max,d A1-STR P TOT,min,d [kn] [kn] V d [kn] MICROPALO INCLINATO 1619,63-1733,16-7,57 Spalla sx MICROPALO VERTICALE MONTE 1769,40 229,38 6,95 MICROPALO VERTICALE VALLE -453,69-1916,12 2,44 Pila 1 MICROPALO VERTICALE -467,40-1617,13-2,31 Pila 2 MICROPALO VERTICALE -452,26-1609,49-2,47 Spalla dx MICROPALO VERTICALE VALLE -492,01-2103,69 2,61 MICROPALO VERTICALE MONTE 1760,64 241,28 2,94 La tensione allo stato limite ultimo agente sull armatura del micropalo è quindi determinata dal carico assiale massimo ottenuto tra i valori in trazione e in compressione e dal corrispondente carico di taglio. Affidando la resistenza al solo tubo metallico, è stata calcolata la tensione a stato limite ultimo che deve risultare inferiore alla tensione limite di calcolo pari a 338 MPa (uguale alla tensione limite caratteristica, 355 MPa per l acciaio S355, diviso il coefficiente di sicurezza γ M0 = 1,05). Le verifiche strutturali dei singoli micropali maggiormente sollecitati sono riportati nella tabella seguente. File: R003A-.doc Pag. 14

Spalla sx Pila 1 Pila 2 Spalla dx MICROPALO INCLINATO MICROPALO VERTICALE MONTE MICROPALO VERTICALE VALLE MICROPALO VERTICALE MICROPALO VERTICALE MICROPALO VERTICALE VALLE MICROPALO VERTICALE MONTE PROFILO tubo φ 168,3 s = 12 mm tubo φ 168,3 s = 12 mm tubo φ 168,3 s = 14 mm tubo φ 168,3 s = 10 mm tubo φ 168,3 s = 10 mm tubo φ 168,3 s = 14 mm tubo φ 168,3 s = 12 mm Area [mm 2 ] N d [kn] V d [kn] σ [MPa] τ [MPa] σ id [MPa] 5892 1733,16-7,57 294,14-1,29 294,14 5892 1769,40 6,95 300,29 1,18 300,29 6786 1916,12 2,44 282,34 0,36 282,34 4973 1617,13-2,31 325,17-0,47 325,17 4973 1609,49-2,47 323,64-0,50 323,64 6786 2103,69 2,61 309,98 0,38 309,98 5892 1760,64 2,94 298,80 0,50 298,80 Le verifiche sono pertanto soddisfatte. File: R003A-.doc Pag. 15

6. BIBLIOGRAFIA [1] Lancellotta R., Calavera J. (1999), Fondazioni McGraw-Hill, Milano [2] Lancellotta R. (1993), Geotecnica - Zanichelli, Bologna, 2 edizione [3] Kulhawy, F.H., Mayne, P.W. (1990), Manual on Estimating Soil Properties for Foundation Design, Electric Power Research Institute, EL-6800, Research Project 1493-6. [4] Bustamante, M., Doix, B. (1985), Une méthode pour le calcul des tirants et des micropieux injectés, Bull. Liaison Lab. Ponts et Chaussées, Paris, n. 140, nov-dèc. 1985 Ref. 3047, pp. 75-92. File: R003A-.doc Pag. 16