D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
Principali caratteristiche dei terreni
Rapporto con le acque di falda:
TERRENI NON COESIVIl’acqua riempie le parti interstizialinon avvengono aumenti di volumenon intervengono legami di tipo chimico
TERRENI COESIVIl’acqua crea legami di tipo chimico-fisicoaumenti di volume non controllabiliimpossibilità ad espellere liquidi
TERRENI ORGANICIforte instabilità – legame chimico sia con liquidi che con gasforte riduzione di volume a contatto con l’aria
D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tensioni ammissibili nei terreni
Limi – Argille Organiche 0,2 – 0,4 Kg/cm2
Terreni Argillo\Limosi 0,5 – 1,0 Kg/cm2
Sabbie – Ghiaie 1,0 – 2,0 Kg/cm2
Rocce > 2,0 Kg/cm2
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Analisi dei terreni
Principali metodi di ispezione:
CAROTAGGIOconsente un’indagine a vista di un campione stratigrafico prelevato;
Esempio di carotaggio e stratigrafie ricavate dai
vari prelevamenti
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Analisi dei terreni
PROVE PENETROMETRICHE STATICHE
Resistenza all’avanzamento Rp
Resistenza laterale Rl
Resistenza totale Rtot
Rp > 80-100 terreni incoerenti
Rp < 80 terreni coesivi
Rp/Rl <= 15 terreno organico
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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;
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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/cm2 in accordo con le caratteristiche statiche del terreno;
EDIFICI STORICI
Fondazioni realizzate su regole empiriche; pressioni fino a 5-6 Kg/cm2, inevitabile il problema dei cedimenti e delle fessurazioni
Fondazioni di un edificio storicomesse allo scoperto
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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.
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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)
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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 PalificataSezione e pianta
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
Il fenomeno della subsidenza
Mausoleo di Teodorico, Ravenna
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU EDIFICI A SVILUPPO VERTICALE
• rotazioni, la struttura reagisce rigidamente
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU EDIFICI A SVILUPPO VERTICALE
Ferrara, Campanile del Duomo
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI DIFFERENZIALI SU STRUTTURE A SVILUPPO ORIZZONTALE
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI SU FONDAZIONI CONTINUE
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
CEDIMENTI SU FONDAZIONI PUNTUALI
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
Direzione e dimensione delle fessurazioni
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Cedimenti di fondazione
Comportamento delle fessurazioni in corrispondenza di discontinuità murarie
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Fondazioni – Tecniche di intervento
SUPERFICIALI
• Allargamenti di fondazione
• Sottofondazioni
PROFONDE
• Micropali
• Iniezioni
• Pali a contrasto / Pali MEGA
• Jet Grouting
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento superficiali
Allargamenti di fondazioneUtilizzate 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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento superficiali
Allargamenti di fondazione
Fase di posa dei ferri di armatura
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento superficiali
Sottofondazioni superficialiUtilizzate nel caso in cui si sia degradato (puntualmente) il terreno immediatamente sottostante alle fondazioni – Solo per casi particolari (presenza di fognature, …) e localizzati.
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Micropali e pali radiceIn 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’infissionepuò avvenire anche per via inclinata.
Gru per l’infissione di micropalie punte di perforazione
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Micropali e pali radice
Schematizzazione di posa e funzionamento dei micropali
Micropalo a bulbo
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Micropali e pali radice
Esempi di utilizzo di micropali
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Iniezioni di resine espansiveL’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 aspansivee schematizzazionedell’effetto sui terreni al di sotto delle fondazioni
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Pali a contrasto / Pali MEGASfruttano 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.
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Jet GroutingClassificato 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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
Tecniche di intervento in profondità
Jet Grouting
Varie tipologie di getto L’elemento perforante in fase di getto Colonne consolidate messe allo scoperto
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI
D.I.A.P.RE.M
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
Corso di Disegno Automatico – Modulo di Sicurezza e Affidabilità delle Costruzioni
1 - TERRENI E FONDAZIONI