Trivellazioni e Risanamento Idrogeologico
Cosa sono e quando vengono utilizzati
I pali di fondazione sono un tipo di fondazioni indirette, dette anche fondazioni profonde, aventi la peculiarità, rispetto alla fondazione diretta, di trasmettere una parte non trascurabile del carico verticale per attrito lungo la superficie laterale della fondazione e, a seconda del rapporto tra diametro del palo ed altezza di questo, con la pressione agente sul piano di appoggio alla base del palo.
Con questo tipo di fondazione si ha il vantaggio di ridurre i cedimenti a lungo termine sfruttando la resistenza per attrito e in appoggio, di strati di terreno profondi ed adeguatamente portanti, andando in profondità oltre eventuali terreni soffici e inadatti, falde o cavità.
Cosa sono e quando vengono utilizzati
Si ricorre alle fondazioni su pali tutte le volte che risulta impossibile adottare le ordinarie fondazioni superficiali, vale a dire:
- Per difetto di capacità portante del terreno affiorante;
- Quando risulti impossibile tecnologicamente effettuare fondazioni superficiali (strutture offshore, terreni incoerenti soggetti ad elevati gradienti di filtrazione, ecc.);
- Per incompatibilità dei cedimenti assoluti o differenziali di fondazioni superficiali con il tipo di struttura da fondare;
- Quando è necessario isolare le fondazioni dal terreno superficiale, poiché soggetto ad erosione o ad altri fenomeni che ne modificano periodicamente o saltuariamente le caratteristiche fisiche.
Tipologie principali
I pali di fondazione vengono distinti, in base alla metodologia di posa in opera, in:
Pali trivellati
Pali ottenuti per perforazione del terreno ed estrazione di un volume di terreno circa uguale a quello del palo.
Pali infissi
Pali ottenuti per infissione, senza preventiva perforazione e asportazione del terreno, mediante battitura, applicazione di pressione statica o per vibrazione alla punta.
Gran parte delle fondazioni su pali, attualmente, è costruita con pali in calcestruzzo che si dividono in due distinte categorie:
Pali costruiti fuori opera
Costruiti in cantiere e successivamente infissi nel terreno per battitura, oppure mediante getto di acqua in pressione.
Pali gettati in opera
Variano in base al modo d’infissione della camicia metallica che funziona da cassaforma e si distinguono in pali infissi per battitura e pali trivellati.
Micropali
Sono pali di fondazione trivellati le cui dimensioni sono comprese tra i 90 ed i 300 mm di diametro. La loro lunghezza può variare da 2 fino a 30 metri, aventi il fusto costituito da malta o miscela cementizia gettata in opera e da un’armatura costituita generalmente da un tubo o profilato metallico.
Il loro utilizzo nel consolidamento generalizzato del terreno è il principale motivo del largo successo nei lavori di sottofondazione e nel campo degli ancoraggi. Si utilizzano con sempre maggiore frequenza nei lavori di fondazione grazie alla loro versatilità.
Il campo di applicazione di questa fondazione indiretta, fa sì che venga utilizzata e richiesta in svariate situazioni, come ad esempio:
- il consolidamento di terreni prima dell’esecuzione delle fondazioni dirette;
- la realizzazione di ancoraggi/tiranti (applicazioni su barriere paramassi, tiranti per il contrasto al ribaltamento di paratie, …);
- il consolidamento di fondazioni dirette insufficienti per capacità portante a sostenere la sovrastruttura;
- il ripristino e/o la riparazione di fondazioni danneggiate da agenti fisico-chimici esterni (cedimenti differenziali, erosione di pile di ponti).
I micropali vengono classificati in funzione delle modalità di iniezione che possiamo distinguere in:
- micropali a gravità, dove il getto di malta viene eseguito a pressione atmosferica;
- micropali a bassa pressione, con getto di malta a bassa pressione;
- micropali ad alta pressione, con posa di tubo metallico valvolato e iniezione di miscele cementizie per formazione guaina (iniezione primaria) e successiva iniezione di miscele cementizie attraverso il tubo valvolato (iniezione secondaria a pressioni e sezioni controllate) per la formazione dei bulbi.
Tiranti (attivi/ passivi/ autoperforanti)
I tiranti stanno acquistando sempre maggiore spazio nel campo dei consolidamenti e del completamento delle opere di sostegno.
Quando è in opera, il tirante si compone di:
- bulbo di ancoraggio;
- parte libera, dove l’armatura è libera di scorrere senza trasmettere tensione tangenziale apprezzabile al terreno circostante in cui è sigillata;
- testata di ancoraggio.
Il loro impiego può essere distinto principalmente in:
- provvisori, il cui servizio è previsto per un periodo variabile (da pochi mesi a qualche anno);
- definitivi (è il caso di consolidamenti di frane o muri di sostegno).
Tali caratteristiche sono determinate dal modo con cui sono eseguiti e cioè dalla esistenza o meno di protezioni alla corrosione.
L’armatura di ancoraggio è costituita generalmente da trefoli o barre.
La testata del tirante, costituita da piastra, boccole e cunei di bloccaggio, deve fare riscontro sull’elemento da ancorare e può fare riscontro su:
- travi di calcestruzzo o diaframmi;
- travi in acciaio.
Palancolati
È una tecnica utilizzata quando vi è necessità di proteggere particolari aree o zone di lavoro quali argini, pontili di attracco, etc.
Con questo metodo, le palancole di cemento armato centrifugato vengono infisse, tramite l’utilizzo di un vibratore ad alta frequenza collegato alla gru, nel terreno in modo tale che, una volta poste in opera, andranno a costituire una parete continua di calcestruzzo.
Jet grouting
Consiste nell’iniezione nel terreno di una miscela cementizia mediante l’utilizzo di piccoli ugelli, con pressioni fino a 600 atm (a volte anche superiori).
Questa tecnica costituisce una valida alternativa ai sistemi utilizzati solitamente per consolidare fondazioni esistenti, formare blocchi di fondazione, creare trincee con funzione antisoulage e antisifone, realizzare impermeabilizzazioni e bonificare terreni destinati a ricevere rilievo.
Le caratteristiche del terreno dopo il trattamento jet grouting dipendono dalla natura del terreno e dalla quantità di miscela iniettata per unità di volume.