Dott. Ing. C. Pilati - Ordine dei Geologi del Trentino Alto Adige
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Incontro sul tema:<br />
Costruzioni in falda: problemi idrogeologici nella<br />
gestione <strong>dei</strong> cantieri e post-opera<br />
Metodi di stabilizzazione<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Geosoluzni Eiongineering s.r.l.<br />
Viale <strong>del</strong>l’Industria 67/12 – VICENZA<br />
Mail: info@geosoluzioni.it<br />
Trento, 13-14 dicembre 2012<br />
<strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
02/93<br />
Introduzione<br />
A causa degli spazi sempre più ristretti negli ambienti fortemente<br />
antropizzati spesso si presenta la necessità di realizzare degli scavi<br />
verticali per ricavare degli interrati fino al limite <strong>del</strong> confine di proprietà.<br />
Non potendo quindi eseguire <strong>del</strong>le scarpate naturalmente stabili risulta<br />
necessario intervenire con opere di sostegno, provvisorie o permanenti,<br />
che permettano di lavorare nel rispetto <strong>del</strong>le normative in materia di<br />
sicurezza giustamente sempre più severe. Pertanto risulta necessario<br />
prevedere tali opere in fase di progettazione sia per considerare il loro<br />
ingombro, ed il conseguente restringimento <strong>del</strong> piano interrato, sia per il<br />
loro costo che per piccole opere può risultare significativo se rapportato<br />
al costo totale <strong>del</strong>l’opera.<br />
Esistono numerose tipologie per il consolidamento <strong>dei</strong> fronti scavo,<br />
micropali e tiranti, pali in ghisa sferoidale, soil nailing, palancole,<br />
diaframmi, jet-grouting, pali secanti, pali CFA, FDP, soluzioni miste ecc.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
03/93<br />
Introduzione<br />
Ci sono tante tipologie di opere di sostegno perché ogni cantiere presenta<br />
problemi diversi che vanno risolti in modo diverso.<br />
Per decidere la soluzione più appropriata prima di tutto bisogna disporre<br />
di una relazione geologico-geotecnica, eseguita specificatamente per quel<br />
cantiere, che metta in evidenza quali sono i terreni su cui si andrà ad<br />
operare e soprattutto che evidenzi il livello <strong>del</strong>la falda freatica o<br />
artesiana, elemento quest’ultimo discriminante nella scelta <strong>del</strong>le opere<br />
più idonee.<br />
Altra cosa da fare è raccogliere tutte le informazioni possibili<br />
relativamente alle opere esistenti oltre il confine di proprietà; infatti è<br />
completamente diverso dover sostenere solo <strong>del</strong> terreno o una strada o<br />
sostenere un edificio di più piani, privo di scantinato e su fondazioni<br />
superficiali. Per quanto riguarda gli edifici limitrofi bisogna quindi<br />
valutare la tipologia strutturale, tipo e quota <strong>del</strong>le fondazioni, la pressione<br />
caratteristica scaricata sul terreno e la presenza di eventuali scantinati<br />
anche se non in prossimità <strong>del</strong> confine. Per le strade o per i terreni<br />
limitrofi bisogna individuare la presenza di sottoservizi, pozzi od<br />
elementi che possano interagire con le opere da realizzare (tiranti).<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
04/93<br />
Introduzione<br />
Un altro aspetto fondamentale è la possibilità o meno di poter realizzare<br />
degli ancoraggi o <strong>dei</strong> tiranti oltre il limite di proprietà. Dato per scontato<br />
che ai sensi <strong>del</strong>l’articolo 840 <strong>del</strong> codice civile non si può intervenire nella<br />
proprietà altrui, rimane sempre la possibilità di fare una richiesta formale<br />
al vicino per poter realizzare <strong>del</strong>le opere PROVVISORIE proponendo<br />
eventualmente <strong>del</strong>le ricompense economiche. Alcuni comuni, come ad<br />
esempio Bolzano, hanno normato la materia e per i tiranti da eseguire<br />
sotto il suolo pubblico chiedono un compenso in denaro in funzione<br />
<strong>del</strong>l’area occupata e <strong>del</strong> tempo di utilizzo <strong>del</strong>l’opera provvisoria. Tale<br />
tariffa viene a volte applicata anche tra privati e rimane comunque un<br />
punto di riferimento non vincolante per una stima <strong>del</strong>l’eventuale<br />
compenso da corrispondere ai confinanti.<br />
Ci sono sentenze <strong>del</strong>la corte di cassazione che prevedono che il<br />
confinante, se si fanno <strong>dei</strong> tiranti nella sua proprietà, debba essere<br />
ricompensato per l’eventuale taglio, asportazione e smaltimento <strong>dei</strong><br />
tiranti realizzati nel caso in cui decida di eseguire anch’egli uno scavo a<br />
confine. E’ comunque da considerare che chi scava per secondo ne trae<br />
anche un beneficio in quanto non necessita di opere di sostegno.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
05/93<br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
BERLINESI<br />
Per berlinese si intende una serie di micropali allineati disposti a breve distanza tra<br />
loro, vincolati in testa o a diverse profondità, ed in grado di sostenere verticalmente<br />
il terreno fino ad alcune decine di metri. Per realizzare ciascun micropalo bisogna<br />
eseguire un foro verticale con una sonda, inserire un’adeguata armatura metallica<br />
nel foro e poi riempire il tutto con una miscela cementante. I micropali vanno<br />
solitamente eseguiti con passo orizzontale di 30÷70 cm a seconda <strong>del</strong> tipo di terreno<br />
e <strong>dei</strong> carichi da sostenere e vanno collegati in testa con un cordolo in calcestruzzo<br />
armato per renderli collaboranti in prossimità di carichi concentrati. Possono essere<br />
fatti lavorare a sbalzo per sostenere solo <strong>del</strong> terreno od opere che possono accettare<br />
<strong>del</strong>le piccole deformazioni o contrastati in testa per evitare spostamenti quando<br />
vengono realizzati in prossimità di edifici in cui non risulta accettabile nessuno<br />
spostamento. La loro lunghezza è solitamente di 6 m per uno scavo di circa 3,5 m e<br />
con contrasti in testa. Il contrasto in testa viene solitamente dato da tiranti, elementi<br />
che vengono realizzati sempre mediante perforazione ed inserimento di trefoli o<br />
barre di acciaio successivamente cementate, che vanno ad ancorarsi nel terreno a<br />
tergo <strong>del</strong>l’opera di sostegno. Nel caso in cui non ci sia la possibilità di intervenire<br />
con i tiranti si possono utilizzare <strong>dei</strong> puntoni interni, costituiti da putrelle o tubi che<br />
vanno a scaricare la spinta orizzontale su altre opere di sostegno o parti di edificio<br />
già realizzato posto ad una certa distanza dal fronte di scavo.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
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Berlinesi di micropali<br />
Le berlinesi possono essere utilizzate solo quando la falda si trova al di sotto <strong>del</strong>la<br />
quota di fondo scavo perchè non costituiscono un’opera impermeabile; infatti essendoci<br />
degli spazi vuoti tra palo e palo l’acqua può tranquillamente entrare nello scavo.<br />
Solitamente entrando trasporta anche <strong>del</strong> materiale fino asportandolo dal terreno sostenuto<br />
creando <strong>dei</strong> vuoti sotto le fondazioni degli edifici limitrofi con le prevedibili conseguenze.<br />
Attenzione sempre agli ingombri presenti in altezza (linee aeree, terrazzini, sporti <strong>del</strong> tetto<br />
ecc.) in quanto per realizzarli si deve scegliere la sonda tanto più piccola quanto minore è<br />
l’altezza disponibile ma in tal caso lievitano anche i costi.<br />
Tale soluzione è molto flessibile e va bene anche per cantieri di piccole dimensioni.<br />
Scavo di un piano con tiranti e putrella d’angolo Scavo di 3 piani con cavalletto in testa e 2 file di<br />
tiranti<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
07/93<br />
Berlinesi di micropali<br />
I micropali e i tiranti possono essere realizzati quando la falda si trova sotto quota fondo<br />
scavo ma bisogna stare attenti al tipo di perforazione scelta per evitare danni agli edifici<br />
vicini. I fori si possono fare in tanti modi ma la tecnologia da usare va scelta in funzione<br />
<strong>del</strong>la geologia e <strong>del</strong> contesto. I danni agli edifici si possono verificare in fase di scavo ma<br />
essere stati innescati in fase di perforazione.<br />
Berlinese tirantata per il sostegno di una strada Berlinese tirantata per il sostegno di un edificio<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
08/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
PARETI CHIODATE<br />
La tecnica di rinforzo <strong>del</strong> terreno a mezzo di chiodi (“nails”) denominata “soilnailing”<br />
o “clouage des sols”, consiste nell’introdurre rinforzi all’interno<br />
<strong>del</strong>l’ammasso <strong>del</strong> terreno aventi la funzione primaria di assorbire sforzi che il<br />
terreno non armato non sarebbe in grado di sopportare, sia per le proprie<br />
intrinseche caratteristiche meccaniche (sforzi di trazione) sia per il superamento<br />
<strong>dei</strong> valori ultimi di queste ultime (sforzi di taglio) dovuto agli interventi<br />
antropici successivi alla fase di rinforzo (generalmente scavi).<br />
La tecnica prevede che la fase di scavo e la fase di infissione <strong>dei</strong> chiodi<br />
procedano in successione alternata; dopo una fase di scavo tale da mantenere<br />
stabile il tratto di parete appena scavato (tempo di autosostentamento), si<br />
procede immediatamente con l’esecuzione <strong>dei</strong> chiodi. Le spinte attive generatesi<br />
al momento <strong>del</strong>lo sbancamento nel volume di terreno retrostante la superficie di<br />
scavo vengono così immediatamente controbilanciate.<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
09/93<br />
Procedura di esecuzione <strong>del</strong>le pareti chiodate<br />
1. Scavo di altezza ed estensione<br />
dipendente dal tipo di terreno.<br />
2. Ricoprimento <strong>del</strong> fronte di scavo con<br />
uno strato di spritz-beton <strong>del</strong>lo spessore<br />
di circa 10÷15 cm armato con una rete<br />
elettrosaldata 8 mm maglia 200x200<br />
mm per contenere l’eventuale distacco<br />
localizzato di materiale;<br />
3. Esecuzione <strong>dei</strong> chiodi, con attrezzatura a<br />
rotopercussione, diametro medio reso di<br />
70110 mm, eseguiti con la disposizione<br />
e <strong>del</strong>la lunghezza risultante dalle<br />
verifiche di stabilità;<br />
4. a maturazione avvenuta, sia <strong>dei</strong> chiodi<br />
che <strong>del</strong>lo spritz-beton, approfondimento<br />
<strong>del</strong>lo scavo;<br />
5. a questo punto vengono ripetute le fasi<br />
2, 3 e 4 fino al raggiungimento <strong>del</strong> fondo<br />
<strong>del</strong>lo scavo.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Pareti chiodate<br />
I chiodi possono essere realizzati con la<br />
procedura classica, perforazione con<br />
rivestimento, inserimento <strong>del</strong>la barra con<br />
centratori e tubo di iniezione ed estrazione<br />
<strong>del</strong> rivestimento durante l’iniezione.<br />
Oppure con la tecnica <strong>del</strong>l’autoperforante.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
10/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Pareti chiodate<br />
Le pareti chiodate risultano idonee su terreni privi di falda e dove esiste la<br />
possibilità di realizzare i chiodi oltre il fronte di scavo per almeno 4-6 m..<br />
Essendo opere passive non sono idonee per realizzare scavi in aderenza ad<br />
edifici esistenti in quanto possono deformarsi leggermente per far entrare in<br />
tensione i chiodi con un conseguente piccolo spostamento <strong>del</strong> fronte di scavo. Si<br />
possono raggiungere notevoli altezze (anche 20 m) se abbinate con file di tiranti<br />
attivi. La riduzione di costo rispetto ad una berlinese è di circa il 30% ma ci<br />
devono essere le condizioni geotecniche ed al contorno favorevoli per la loro<br />
realizzazione. Solitamente non vengono realizzate verticali ma con<br />
un’inclinazione di circa 5-10° rispetto alla verticale.<br />
La densità di chiodi può variare da 1,5 m/mq a 3-4 m/mq a seconda <strong>del</strong> tipo di<br />
terreno. Per densità maggiori risulta conveniente una berlinese tirantata.<br />
Solitamente il passo orizzontale va da 1,5 a 3 m e quello verticale da 1 a 1,5 m a<br />
seconda <strong>del</strong> grado di autosostentamento <strong>del</strong> terreno nella fase di scavo.<br />
Le barre autoperforanti sono completamente accessoriate di punte a perdere,<br />
manicotti di giunzione, dadi e piastre di testa.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
11/93<br />
Tipologia <strong>del</strong>le barre<br />
più comunemente<br />
usate<br />
Caratteristiche<br />
geometriche e<br />
meccaniche<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Barre autoperforanti<br />
TIPOLOGIA BARRA AUTOPERFORANTE R28 R32L R32P R38 R51 T76<br />
DIAMETRO ESTERNO mm 28 32 32 38 51 76<br />
DIAMETRO INTERNO mm 16 20 15 15 33 45<br />
SEZIONE MEDIA mmq 360 411 551 781 1200 2230<br />
PESO A METRO LINEARE kg/m 2,8 3,35 4,4 6,2 8,4 19,8<br />
CARICO DI ROTTURA KN 230 280 370 530 820 1630<br />
CARICO DI SNERVAMENTO 210 265 335 500 770 1500<br />
TIPO DI FILETTATURA ISO 10208 ISO 10208 ISO 10208 ISO 10208 ISO 1720
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
12/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Accessori
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
13/93<br />
Terreni particolarmente idonei all’impiego degli autoperforanti<br />
Tutti i terreni granulari con granulometria 0-200 mm<br />
Applicabilità<br />
Il metodo si esalta in presenza di terreni alluvionali poco addensati ghiaie, sabbie,<br />
sabbie limose<br />
Morene e detriti di falda anche con massi di grossa pezzatura<br />
Terreni dove il metodo è sconsigliato (per ancoraggio)<br />
Terreni coesivi e torbosi in genere, ma solo per un problema di ancoraggio<br />
Non è possibile rivestire o usare la calza quindi non idonee in presenza di falda in<br />
forte movimento che dilava l’iniezione<br />
Tutti i detriti di falda in presenza di grandi vuoti dove diventa impossibile portare<br />
a boccaforo il fluido di espurgo e completare la cementazione<br />
In terreni rocciosi sono applicabili ma non risulta la soluzione migliore in quanto il<br />
foro rimane aperto e si possono utilizzare tranquillamente altri metodi di<br />
perforazione<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
14/93<br />
Modalità di esecuzione<br />
Per poter eseguire correttamente le barre autoperforanti sono necessarie <strong>del</strong>le unità<br />
di perforazione specifiche a rotopercussione esterna e dotate di una idonea testa di<br />
adduzione.<br />
Alla barra viene montata la punta a perdere più idonea al terreno da perforare ed<br />
all’ancoraggio da ottenere.<br />
La barra viene collegata alla perforatrice.<br />
Inizia la perforazione <strong>del</strong> terreno e la contemporanea iniezione di boiacca in fase<br />
di avanzamento utilizzata come fluido di spurgo.<br />
La miscela inizialmente ha un rapporto A/C pari a 1 per eseguire la perforazione.<br />
Inserita la prima barra si può montare un manicotto ed una nuova barra fino al<br />
raggiungimento <strong>del</strong>la profondità prevista dal progetto.<br />
A questo punto viene addensata la miscela con rapporto A/C = 0,4 per eseguire la<br />
cementazione <strong>del</strong>l’ancoraggio.<br />
E’ buona norma (questo è affidato all’esperienza <strong>del</strong>l’operatore) nella fase di<br />
cementazione <strong>del</strong>l’ancoraggio muovere avanti e indietro la perforatrice per<br />
ottenere un diametro medio reso maggiore e controllare la fuoriuscita<br />
<strong>del</strong>l’iniezione da boccaforo.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
15/93<br />
FOTO varie<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità di esecuzione<br />
FOTO 1 - Preparazione piani di lavoro FOTO 2 - Chiodatura a settori<br />
FOTO 3 - Inizio <strong>del</strong>la perforazione FOTO 4 - Perforazione con iniezione in avanzamento
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
16/93<br />
Esempi<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
17/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
18/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego<br />
Vicino all’edificio berlinese con<br />
tiranti attivi, lontano parete<br />
chiodata passiva
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
19/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Vantaggi <strong>del</strong> metodo<br />
Semplifica molto le operazioni di cantiere, diventa molto più semplice eseguire le<br />
perforazioni agli operatori, di conseguenza aumenta la qualità finale <strong>del</strong> lavoro.<br />
Si stabilizza il foro in fase di avanzamento in questo modo non si avranno <strong>del</strong>le<br />
sovrapressioni, o detensionamenti causati da altri metodi di perforazione che sono<br />
sempre molto rischiosi soprattutto quando si impiega l’aria compressa.<br />
Perforazione molto veloce, si raddoppia la velocità di perforazione rispetto ai metodi<br />
tradizionali.<br />
Si evita l’impiego <strong>dei</strong> rivestimenti a sostegno <strong>del</strong> foro e si ottengono <strong>dei</strong> diametri<br />
medio resi di cementazione molto maggiori rispetto alle tecniche tradizionali.<br />
E’ facilmente adattabile alla situazione geologica<br />
che si incontra e si può decidere se aggiungere<br />
o no un’altra barra.<br />
Diametro medio<br />
reso 35-40 cm
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
20/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
Sotto falda<br />
Quando ci si trova in presenza di falda le cose si complicano notevolmente.<br />
Bisogna prestare molta più attenzione alle condizioni al contorno in quanto i danni<br />
causati da un errato approccio al problema si possono estendere a distanze molto<br />
maggiori a causa di problemi idraulici.<br />
Il cono di depressione <strong>del</strong>la falda si estende a distanze tanto maggiori quanto<br />
maggiore è la permeabilità <strong>del</strong> terreno. Pertanto la permeabilità <strong>del</strong> terreno è un dato<br />
fondamentale da ricavare in fase di indagine geologica.<br />
Anche l’estensione <strong>del</strong>le indagini deve essere maggiore in quanto molte volte, nei<br />
cantieri sotto falda con terreni ad elevata permeabilità, si tratta di valutare se<br />
sfruttare un tappo di fondo naturale o crearne uno artificiale con il Jet-grouting.<br />
In questi casi il dimensionamento <strong>del</strong>le opere di sostegno non è solo un problema<br />
statico ma anche un problema idraulico e quindi devono avere continuità ed<br />
essere allungate oltre quanto richiesto dalle verifiche statiche per allungare il<br />
percorso all’acqua o alla ricerca di uno strato di terreno a bassa permeabilità.<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
21/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
DIAFRAMMI<br />
I diaframmi consistono nella realizzazione di muri in calcestruzzo armato sotto terra per il<br />
contenimento <strong>del</strong> terreno ed anche <strong>del</strong>l’acqua. Vengono pertanto impiegati quando risulta<br />
necessario scavare sotto falda senza dover abbassare l’acqua, all’esterno <strong>del</strong>l’area di<br />
cantiere, con impianti well point.<br />
Sono adatti per cantieri di una certa dimensione sia per il costo <strong>del</strong>l’impianto cantiere sia<br />
per gli ingombri <strong>del</strong>le macchine che vengono utilizzate. Gli spessori usuali <strong>dei</strong> diaframmi<br />
in c.a. sono : 50-60-80-100-120 cm.<br />
Attrezzatura per<br />
l’esecuzione di diaframmi<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
22/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Le attrezzature impiegate per lo scavo sono:<br />
Scavo con fango a riposo (benna mordente): lo scavo con benna viene<br />
utilizzato nei terreni sciolti dove non sia richiesta la frantumazione degli<br />
elementi litoidi. La benna può essere sospesa a un cavo (benna a fune) o<br />
solidarizzata ad un’asta di manovra rigida.<br />
Scavo con fango in movimento – circolazione inversa (idrofresa) utilizzata<br />
per terreni rocciosi o in terreni sciolti a notevole profondità. Su un telaio<br />
metallico con la stessa sezione <strong>del</strong> pannello da scavare sono montate due ruote<br />
fresanti attrezzate con appositi denti, che ruotano in senso opposto, con la<br />
funzione di rimuovere e disgregare il terreno. Una pompa, posta nel cuore<br />
fresante, invia i detriti, posti in sospensione nel fango, ad una stazione di<br />
trattamento e separazione. Le profondità raggiungibili con tale tecnica di scavo<br />
sono teoricamente limitate solo dalle tipologie e dalle potenze installate a bordo<br />
<strong>del</strong>le macchine operatrici e arrivano solitamente a 20-40 m raggiungendo in<br />
alcuni casi anche i 100 m.<br />
Scavo a secco senza l’impiego di fanghi.<br />
Si usa poco in terreni coesivi che si autosostengono ma danno <strong>del</strong>le<br />
deformazioni e si possono fare lontano da edifici.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
23/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Modalità esecutive diaframma in c.a. gettato in opera:<br />
Formazione <strong>dei</strong> cordoli guida: <strong>del</strong>le dimensioni di 50-80 cm con altezza di cm 40-60 al fine di<br />
fornire un allineamento permanente materializzato sul terreno.<br />
Scavo eseguito in presenza di fango bentonitico con eventuale dissabbiamento in presenza di terreni<br />
particolarmente sabbiosi o limosi.<br />
Pulizia <strong>del</strong>lo scavo e dissabbiamento.<br />
Posa armatura metallica: in acciaio B450 c con attenzione per evitare l’appoggio <strong>del</strong>le gabbie sul<br />
fondo scavo.<br />
Posa in opera <strong>del</strong> calcestruzzo: solitamente Rck 30 Mpa con le modalità di cui sopra tramite<br />
opportuno tubo di convogliamento (tubo getto) dal basso verso l’alto. Il tubo è munito all’estremità<br />
superiore di una tramoggia di carico. Attenzione deve essere posta al fine di arrestare il suo piede a<br />
25-50 cm dal fondo scavo.<br />
Scapitozzatura: <strong>del</strong>la testa <strong>del</strong><br />
diaframma.<br />
Controlli in corso d’opera: sono il<br />
controllo <strong>dei</strong> tracciamenti e<br />
preparazione, controllo <strong>del</strong>le<br />
procedure di scavo e <strong>del</strong>la verticalità,<br />
controllo <strong>del</strong> fango di perforazione,<br />
controllo <strong>del</strong>le armature, controllo <strong>del</strong><br />
calcestruzzo fresco, controllo <strong>del</strong> getto<br />
<strong>del</strong> calcestruzzo.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
24/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Una volta realizzato lo scavo, e<br />
stabilizzate le pareti con fango<br />
bentonitico per impedire il crollo<br />
<strong>del</strong> terreno all’interno, si inserisce la<br />
gabbia di armatura e si esegue il<br />
getto di calcestruzzo. Il calcestruzzo<br />
è più pesante <strong>del</strong> fango bentonitico<br />
e quindi quest’ultimo risale in<br />
superficie e viene recuperato. Gli<br />
elementi modulari, che formano nel<br />
loro insieme il diaframma continuo,<br />
vengono connessi strutturalmente uno all’altro con opportune testate terminali sagomate a<br />
coda di rondine; queste vengono realizzate grazie alla posa di opportuni profili a perdere<br />
installati nelle sezioni di scavo prima <strong>del</strong> getto <strong>dei</strong> cosiddetti pannelli primari.<br />
Laddove sia necessario che il diaframma finito abbia caratteristiche impermeabili, i profili<br />
a perdere possono anche contenere più serie di bande longitudinali in gomma o neoprene<br />
che, quando serrate dal contatto verticale tra pannelli successivi, assolvono alla funzione<br />
di barriere impermeabili dette correntemente waterstop. Molto spesso, anche<br />
nell’attraversamento di usuali stratigrafie, l’utilizzo <strong>del</strong>le miscele di fanghi di bentonite, o<br />
similari, è l’unica tecnica esecutiva adottabile per il sostegno provvisionale <strong>del</strong>le pareti di<br />
scavo <strong>dei</strong> diaframmi.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
25/93<br />
La sospensione bentonitica crea, sul<br />
bordo <strong>del</strong>lo scavo, un film<br />
impermeabile (cake). A tergo di<br />
questo cake, il fango bentonitico<br />
sviluppa una pressione di tipo<br />
idrostatico che costituisce pressione<br />
di confinamento efficace (al netto<br />
<strong>del</strong>la pressione di falda nel terreno)<br />
che impedisce la rottura <strong>del</strong>l’elemento<br />
di terreno, alla scala elementare o <strong>del</strong><br />
fronte di scavo alla scala<br />
macroscopica.<br />
In caso di terreno a più grande<br />
granulometria, la bentonite penetra<br />
nel terreno creando uno strato<br />
gelatinoso che ha lo stesso risultato<br />
<strong>del</strong> cake. La tixotropia <strong>del</strong>la bentonite<br />
(capacità di acquistare una certa<br />
rigidezza a riposo) è la proprietà che<br />
permette la rapida realizzazione <strong>del</strong><br />
cake o <strong>del</strong>lo strato gelatinoso.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
L’impermeabilità <strong>dei</strong> diaframmi va intesa<br />
come impermeabilità di cantiere e quindi non<br />
totale. Asi fini civili devono essere realizzate<br />
opere di impermeabilizzazioni interne per<br />
garantire l’assenza di acqua nei piani interrati<br />
posti sotto il livello <strong>del</strong>la falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
26/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
I cordoli guida<br />
Lo scopo <strong>dei</strong> muri guida è molteplice, infatti assicurano le seguenti funzioni:<br />
_ Assicurare la stabilità <strong>del</strong> terreno in superficie (carichi importanti in adiacenza allo scavo)<br />
_ guida per l’imbocco <strong>del</strong>la benna o idrofresa,<br />
_ garantire l’allineamento di progetto,<br />
_ evitare problemi causati dalle fluttuazioni <strong>del</strong> livello superiore <strong>del</strong> fango bentonitico nello scavo<br />
_ garantire la presenza di un adeguato battente di fango bentonitico a partire dalla profondità alla quale<br />
questo diventa portante<br />
_ servire da supporto alle gabbie (che vanno tenute sollevate dal fondo <strong>del</strong>lo scavo) sino all’indurimento<br />
<strong>del</strong> calcestruzzo.<br />
Valori usuali <strong>del</strong>la profondità <strong>del</strong>la trincea <strong>dei</strong> muri guida sono tra gli 80 ed i 150 cm. I muri guida sono<br />
in generale armati e devono resistere ai colpi <strong>del</strong>l’utensile di scavo, ed ai carichi <strong>dei</strong> macchinari che si<br />
muovono in adiacenza a quest’ultimo, oltre che alle forze verticali di estrazione degli elementi di giunto.<br />
E’ preferibile che i muri guida siano gettati contro terra, in caso di casseratura da entrambi i lati, è<br />
opportuno prevedere una forma ad L in modo da fornire un sostegno per il terreno di riempimento non<br />
costipato.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
27/93<br />
Lo scavo<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Lo scavo può essere effettuato con differenti utensili, scelti in generale in funzione <strong>del</strong>le caratteristiche<br />
di resistenza <strong>del</strong> terreno interessato. Sono disponibili, in ordine di complessità crescente di impianto di<br />
cantiere, escavatori idraulici (<strong>del</strong> tipo di quelli utilizzati sulle draghe), benne montate su kelly o a fune,<br />
idrofrese. La scelta di un utensile dipende dalle caratteristiche <strong>del</strong> terreno oltre che dalla profondità da<br />
raggiungere. Nel seguito si considera lo scavo con benna o con idrofresa.<br />
La dimensione massima <strong>del</strong> pannello va valutata in funzione <strong>del</strong>le caratteristiche <strong>del</strong> terreno. Il minimo<br />
tecnologico è indotto dalla dimensione <strong>del</strong>l’utensile, un massimo pratico di larghezza è 6 m (ottenuto<br />
scavando due pannelli ibridi e la lingua di terreno nel mezzo). Evidentemente l’apertura di un pannello<br />
di maggiore lunghezza è più critica di uno di lunghezza minore, così come lo scavo di un pannello<br />
secondario è, in generale, meno critico di quello di un primario.<br />
La stabilità <strong>del</strong> setto va comunque verificata con i primi scavi. Lo scavo <strong>del</strong> setto non va iniziato prima<br />
<strong>del</strong>l’avvenuto indurimento <strong>del</strong> calcestruzzo e <strong>del</strong>lo sviluppo di una resistenza sufficiente <strong>del</strong>/i pannello/i<br />
adiacente/i.<br />
Le procedure di scavo sono critiche in particolare in ambiente urbano (adiacenza ad altri edifici). In<br />
particolare sono da tenere sotto controllo costante i livelli di falda, le eventuali perdite di fluido di<br />
perforazione. Qualora si verifichi una situazione anomala (risalita di falda o perdita <strong>del</strong> fluido di<br />
perforazione) vanno prese contromisure che possono arrivare al riempimento <strong>del</strong>lo scavo con materiale<br />
adatto ad essere riscavato (ghiaione, calcestruzzo plastico o magro).
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
28/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Scavo con benna<br />
L’impianto di cantiere è abbastanza semplice, oltre all’impianto per la bentonite (sili di stoccaggio,<br />
miscelatore, pompe di circolazione, distribuzione ai pannelli, impianto di ritorno, dissabbiatore e vasche<br />
di trattamento per scarico), occorre prevedere un escavatore per lo scavo ed uno di servizio (operazioni<br />
di getto e movimentazione sponde), una benna (idraulica o meccanica), dispositivi per la<br />
movimentazione degli elementi di giunto.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
29/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Le benne mordenti possono essere a funzionamento idraulico o meccanico. Le benne possono essere<br />
manovrate mediante fune libera, o tramite aste di guida tipo Kelly. Le attrezzature Kelly possono essere<br />
<strong>del</strong> tipo monoblocco, o telescopico.<br />
Si ritrovano essenzialmente due tipologie di benne, a valve ad azionamento idraulico, con pistoni, o<br />
meccanico, a fune. Un sovrascavo tecnologico lievemente superiore è ascrivibile alla benna a valve<br />
meccaniche, in particolare in terreni soffici. Il peso <strong>del</strong>l’utensile varia, a seconda <strong>del</strong>le dimensioni <strong>del</strong><br />
pannello, tra le 6 e le 10 tonnellate. La verticalità e posizione <strong>del</strong>l’utensile di scavo è possibile grazie ad<br />
inclinometri biassiali montati sulla benna e sensori sulla fune di movimentazione.<br />
In generale, salvo presenza di trovanti, la verticalità è assicurata dal corretto bilanciamento <strong>del</strong> peso<br />
<strong>del</strong>l’utensile. Piccole correzioni <strong>del</strong>la verticalità sono possibili azionando le valve ad utensile sospeso<br />
sul fondo <strong>del</strong>lo scavo.<br />
La verticalità in senso parallelo alla superficie <strong>del</strong>la paratia è controllabile in modo analogo.<br />
Lo scavo con benna mordente è eseguito in presenza di fango bentonitico in quiete.<br />
Durante la perforazione, il livello <strong>del</strong> fango è costantemente mantenuto in prossimità <strong>del</strong> piano di<br />
lavoro. La benna stessa è usata per portare in superficie il materiale scavato, per questo motivo la<br />
produttività (tempo di scavo per metro) si allunga all’aumentare <strong>del</strong>la profondità <strong>del</strong>lo scavo (l’utensile<br />
deve essere ritirato dallo scavo per depositare il materiale in superficie).<br />
In caso di blocchi o trovanti, questi devono essere demoliti per poter essere rimossi. Tale demolizione<br />
può effettuarsi con scalpello o con esplosivo. In entrambi i casi l’operazione, oltre a comportare ritardi<br />
nello scavo <strong>del</strong> pannello, può indurre sovraprofili di scavo significativi e maggiori consumi di<br />
calcestruzzo.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
30/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Scavo con idrofresa<br />
Di norma l’impiego <strong>del</strong>l’idrofresa è da prevedersi nella realizzazione di diaframmi di grande profondità<br />
e/o che interessano substrati di consistenza litoide.<br />
Il punto più <strong>del</strong>icato di strutture a pannelli affiancati è evidentemente il giunto tra i pannelli, ad esso<br />
è affidato il trasferimento <strong>del</strong>le forze di taglio tra un pannello e l’adiacente, e la tenuta stagna<br />
(all’acqua o al fango) <strong>del</strong> sistema. Varie tipologie e possibilità sono attualmente offerte, dai giunti a<br />
perdere in PVC, a quelli con sponda da ritirare a getto terminato ed inizio <strong>del</strong>la presa <strong>del</strong><br />
calcestruzzo.<br />
In riferimento ai giunti i pannelli possono essere definiti “Primari” (hanno il giunto da entrambe le<br />
parti) “Secondari” (scavati tra elementi già realizzati) od “Ibridi” (scavati tra un elemento realizzato<br />
ed uno ancora da scavare)
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
31/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Le tipologie più diffuse di giunti sono:<br />
_ con palancola: realizzato con palancole metalliche (a perdere o da ritirare) inserite nei pannelli<br />
primari. In generale si procede con una serie di pannelli primari e secondari. Lo scavo ed il getto <strong>dei</strong><br />
secondari non richiede giunti, dunque è più rapido. Ne esiste una versione con giunto waterstop inserito<br />
in apposito alloggiamento <strong>del</strong>la palancola. Le palancole sono, in genere, di lunghezza di circa 12-15 m<br />
giuntate sino a profondità di 35-40 m.<br />
_ con tubo spalla: Si inserisce un tubo spalla che può essere a perdere (PVC) o da ritirare. In generale si<br />
procede con un pannello primario (più largo, per alloggiare le due sponde), una successione di pannelli<br />
ibridi ed un finale secondario. Ad elevate profondità occorre verificare lo schiacciamento <strong>del</strong> tubo nella<br />
fase di getto (carico idrostatico <strong>del</strong> cls).<br />
_ A canne d’organo: meno diffuso, utilizzato in genere per spessori elevati di paratia, è realizzato con<br />
tubi in PVC affiancati (a perdere) o con sagomatura <strong>del</strong>la palancola.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
32/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Dissabbiamento<br />
Le operazioni di getto devono essere precedute dal dissabbio (o dissabbiamento) <strong>del</strong> getto. Il dissabbio è<br />
necessario allo scopo di controllare l’ambiente in cui si va ad eseguire il getto.<br />
Il dissabbiamento viene fatto facendo circolare in un macchinario (SOTRESS) il fango bentonitico <strong>del</strong>lo<br />
scavo prelevato sul fondo con:<br />
- eiettore (air lifting);<br />
- pompa sommersa per fanghi;<br />
- pompa-vuoto applicata in testa al tubo-getto;<br />
- con idrofresa il dissabbiamento, se necessario, è effettuato mantenendo l’utensile a fondo foro e<br />
prolungando la circolazione <strong>del</strong> fango.<br />
Le tempistiche <strong>del</strong> dissabbiamento variano in funzione <strong>del</strong> volume di fango da trattare e <strong>dei</strong> macchinari<br />
disponibili (variabili da 15 a 400 t/h).<br />
Le operazioni di dissabbio vengono dichiarate terminate al raggiungimento di una percentuale inferiore<br />
al 4%, misurata con un prelievo nel pannello o nella tubazione di mandata al SOTRESS.<br />
Il dissabbiamento deve essere fatto prima <strong>del</strong>l’inserimento <strong>del</strong>le sponde o <strong>del</strong>la gabbia. Qualora le<br />
sponde siano inserite prima, queste vanno pulite, prima <strong>del</strong> controllo <strong>dei</strong> contenuti in sabbia raggiunti,<br />
prima cioè di dichiarare terminate le operazioni di dissabbio.<br />
Nel caso di pannelli secondari od ibridi si effettua la pulizia <strong>dei</strong> giunti con elementi che riportano la<br />
forma negativa <strong>del</strong> giunto (maschio-femmina).<br />
Se le operazioni di disabbiamento non vengono fatte correttamente l’acqua può passare attraverso il<br />
diaframma.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
33/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Inserimento sponde e gabbia<br />
Una volta terminate le operazioni di dissabbiamento si procede alla installazione <strong>del</strong>le sponde e <strong>del</strong>la<br />
gabbia. Gabbie in più elementi possono essere collegate con saldature o morsetti. In generale<br />
l’aderenza acciaio calcestruzzo non è sensibilmente modificata dalla bentonite. Salvo precauzioni<br />
speciali non vanno utilizzati acciai galvanizzati o metalli suscettibili di produrre un cake bentonitico<br />
per effetto elettrostatico o di causare corrosioni elettrochimiche <strong>del</strong>le armature.<br />
Le gabbie non devono essere poggiate sul fondo, ma<br />
tenute sollevate agganciate ai muri guida, allo scopo di<br />
garantire il completo ricoprimento <strong>del</strong>le armature con il<br />
calcestruzzo.<br />
Importante è il controventamento opportuno <strong>del</strong>le gabbie.<br />
L’assemblaggio va verificato durante le operazioni di<br />
sollevamento, è importante prevedere un adeguato<br />
numero di giunzioni saldate. E’ opportuno prevedere più<br />
punti di sollevamento <strong>del</strong>la gabbia (uno in testa ed uno a<br />
circa 2/3 <strong>del</strong>l’altezza), in particolare per le fasi iniziali <strong>del</strong><br />
sollevamento, qualora la rigidezza longitudinale <strong>del</strong>la<br />
gabbia non sia sufficiente per gabbia tenuta orizzontale.<br />
È opportuno prevedere una serie di staffe d’estremità per<br />
consentire l’appoggio <strong>del</strong>la gabbia sui muri guida durante<br />
le operazioni di giunzione <strong>dei</strong> vari pezzi e durante le<br />
operazioni di getto.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
34/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Getto<br />
Il getto viene in genere effettuato a gravità, con tubi getto. Il tubo getto è in generale costituito da<br />
segmenti di lunghezza variabile tra i 2 ed i 5 m, con imbuto all’estremità superiore. Il tubo getto è<br />
mantenuto sollevato con un escavatore di servizio che può essere utilizzato per provocare una<br />
oscillazione verticale <strong>del</strong>l’ordine di 30 cm allo scopo di facilitare la fuoriuscita e la risalita <strong>del</strong><br />
calcestruzzo. Il diametro minimo interno <strong>del</strong> tubo getto è <strong>del</strong>l’ordine <strong>dei</strong> 15 cm o 3 volte la dimensione<br />
massima <strong>dei</strong> grani. Il diametro esterno deve consentire il passaggio all’interno <strong>del</strong>le gabbie d’armatura.<br />
In generale il diametro esterno <strong>dei</strong> tubi è <strong>del</strong>l’ordine <strong>dei</strong> 25-30 cm.<br />
Per una larghezza di getto oltre 2.5 m è opportuno procedere al getto con due o più tubi.<br />
Il primo getto avviene con tubo sollevato di circa 10 cm sul fondo scavo. Poi il tubo va tenuto immerso<br />
nel calcestruzzo per almeno 3 m, per evitare fenomeni di segregazione o formazione di giunti<br />
orizzontali a causa <strong>del</strong>la mescola di calcestruzzo e fango bentonitico. Il limite superiore <strong>del</strong>la profondità<br />
<strong>del</strong> tubo getto è dato da motivi pratici allo scopo di non allungare in maniera inaccettabile i tempi di<br />
getto. La velocità di risalita <strong>del</strong>la superficie <strong>del</strong> getto non dovrebbe essere inferiore ai 3 m/h allo scopo<br />
di evitare la formazione di giunti “freddi”.<br />
Il pelo libero <strong>del</strong> getto trasporta in superficie il fango bentonitico; a fine getto, su di una certa altezza il<br />
calcestruzzo potrebbe avere qualità scadente. A tal scopo occorre prevedere da un lato che il getto sia<br />
più alto <strong>del</strong>la quota finale libera <strong>del</strong>la paratia (eventualmente facendo traboccare il getto dallo scavo),<br />
sia la scalpellatura (scapitozzatura) <strong>del</strong>lo strato superficiale peggiore. Tale scalpellatura va fatta ad<br />
indurimento completato e con utensili idonei a non asportare il calcestruzzo sano o rovinare le<br />
armature.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
35/93<br />
Benna per diaframmi su aste<br />
telescopiche sistema Kelly<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Estrazione <strong>dei</strong> dispositivi di sponda<br />
Le sponde (palancole o tubi sponda) vanno rimosse dopo l’inizio <strong>del</strong>la presa <strong>del</strong> calcestruzzo. Prima<br />
<strong>del</strong>l’inserimento tali dispositivi devono essere opportunamente protetti con prodotti scasseranti, allo<br />
scopo di ridurre gli attriti tra il getto e la palancola. Sono talora utilizzati opportuni dispositivi per<br />
movimentare le sponde qualora le operazioni di getto possano essere prolungate.<br />
Fresa per diaframmi mod. BC 30<br />
prodotto dalla Bauer
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
36/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi<br />
Regole di corretta progettazione<br />
L’applicazione di alcune regole di buona progettazione, spesso unicamente derivanti dal “buon<br />
senso”, può determinare la riuscita o l’insuccesso realizzativi <strong>del</strong>l’opera. Nel seguito si fa un elenco<br />
non esaustivo di alcune regole la cui applicazione apporta un contributo rilevante al buon risultato:<br />
- In generale è opportuno prendere in conto una tolleranza orizzontale <strong>del</strong>la sezione di scavo di almeno<br />
20 mm nella direzione parallela ai muri guida e 50 mm nella direzione ortogonale alla paratia. Occorre<br />
considerare una tolleranza sulla verticalità all’incirca <strong>del</strong>l’1% (potrebbe aumentare in caso di blocchi o<br />
problemi all’avanzamento).<br />
- Le tolleranze dimensionali <strong>del</strong>le gabbie devono essere, sulla larghezza, almeno <strong>del</strong>l’ordine di 10 mm.<br />
La tolleranza sulla posizione verticale ed orizzontale <strong>del</strong>la gabbia deve essere <strong>del</strong>l’ordine <strong>dei</strong> 70 mm,<br />
sulla posizione <strong>del</strong>la sommità a fine getto di ameno 50 mm.<br />
- Prevedere un copriferro netto <strong>del</strong>l’ordine di 75 mm o 60 mm in caso di terreni o falda non aggressivi<br />
(o molto deformabili).<br />
- Prevedere lo scavo di almeno ulteriori 70 cm al di sotto <strong>del</strong>la gabbia sia per tolleranze verticali <strong>del</strong><br />
pannello ed incertezze sulla posizione effettiva <strong>del</strong>l’utensile di scavo (scavo in generale più profondo al<br />
centro che ai bordi).<br />
- Cercare di uniformare tipologie di gabbie e dimensione <strong>dei</strong> pannelli (per quanto possibili uguale alla<br />
dimensione <strong>del</strong>l’utensile di scavo).<br />
- Prevedere 3-4 staffe di rinforzo in testa alle gabbie per sollevamento e posizionamento.<br />
- Le gabbie devono presentare una rigidezza sufficiente per la movimentazione, oltre che per il<br />
posizionamento definitivo (prevedere sufficienti staffe e controventi).<br />
È opportuno definire con l’impresa di costruzioni le fasi di sollevamento e posizionamento nel foro in<br />
funzione <strong>del</strong>la procedura di costruzione adottata al cantiere.<br />
- Le gabbie devono consentire la discesa <strong>del</strong> tubo getto senza comportare intoppi ad ogni profondità<br />
(controllare gli ingombri <strong>del</strong>le staffe a più bracci).
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
37/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Diaframma contrastato con puntoni attivi<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Diaframmi
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
38/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
C.S.M. Cutter Soil Mixing<br />
Si intende un diaframma ottenuto per mescolamento <strong>del</strong> terreno con iniezione a bassa<br />
pressione. Va bene in terreni granulari. Può essere armato a fresco con putrelle o tubi.<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
39/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
Iniezioni a bassa pressione<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
40/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
PALANCOLE<br />
Si intende per palancola un elemento componente l’opera di contenimento<br />
(palancolato) che viene utilizzato soprattutto come struttura di sostegno e<br />
consente una libertà di lavoro ed un’ampia scelta di soluzioni costruttive per la<br />
realizzazione di varie categorie di opere, quali:<br />
armature di contenimento <strong>dei</strong> terreni, massicciate e scarpate;<br />
pareti di sostegno e contrafforti;<br />
scavi in terra e in acqua, demolizioni;<br />
banchine portuali, pennelli d’argine e foci, ecc..<br />
In funzione <strong>del</strong>la tipologia di materiale si distinguono due tipi di palancolato:<br />
palancolato metallico in cui le palancole sono generalmente costituite da<br />
profilati metallici di varie dimensioni e profili ( palancole tipo Larssen );<br />
palancolato in calcestruzzo in cui le palancole sono costituite da elementi in<br />
calcestruzzo vibrocompresso di varie dimensioni e profili.<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
41/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole<br />
Vantaggi nell’utilizzo <strong>del</strong> palancolato<br />
I maggiori vantaggi <strong>del</strong> palancolato rispetto ad altre strutture di sostegno sono:<br />
fornitura <strong>del</strong>le palancole già pronte all'impiego con specifiche di prestazioni<br />
prestabilite;<br />
facilità di trasporto e di movimentazione in opera;<br />
rapido avanzamento <strong>dei</strong> lavori con riduzione <strong>del</strong>la durata e <strong>dei</strong> costi<br />
<strong>del</strong>l'opera;<br />
elevata resistenza alla corrosione;<br />
possibilità di rimozione, recupero e riutilizzo o riciclaggio come materia<br />
prima;<br />
basso impatto ambientale e lungo ciclo di vita;<br />
nessun intervento di manutenzione.<br />
Materiali ed elementi costruttivi<br />
Palancolato metallico<br />
Palancolato in calcestruzzo
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
42/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole<br />
Modalità esecutive<br />
L'applicazione <strong>del</strong>la palancola avviene coi seguenti metodi:<br />
a) Metodo a Vibrazione-convenzionale, eseguito a vibro-infissione tramite una testa<br />
vibrante, con pesi eccentrici azionate in rotazione da un motore elettrico o idraulico,<br />
appesa ad un auto gru a fune o sul braccio di un escavatore idraulico, ammorsa la<br />
palancola per via di una pinza idraulica (morsa). Il vibro mette la palancola in agitazione<br />
e le vibrazioni sono trasmesse dalla testa vibrante alla palancola che le trasmette a sua<br />
volta al terreno intorno alla palancola che scende nel terreno per peso proprio. Per<br />
l'estrazione, le vibrazioni vincono sull'attrito laterale <strong>del</strong> terreno e sulla resistenza ai<br />
gargami <strong>del</strong>le palancole. La forza <strong>del</strong>l'autogrù compie lo sfilaggio-estrazione <strong>del</strong>la<br />
palancola.<br />
b) Applicazione con getto d'acqua, un getto d'acqua ad alta pressione da ugelli posti<br />
all’estremità <strong>del</strong>la palancola assiste nell'ammorbidimento <strong>del</strong> terreno circostante la<br />
palancola e nel lavaggio (lubrificazione <strong>dei</strong> gargami per ridurre l'attrito fra i gargami e<br />
l'attrito laterale <strong>del</strong> terreno) durante l'infissione. L'applicazione assistita con getto d'acqua<br />
viene utilizzata anche per l’infissione di palancole speciali in c.a. di diverse sezioni<br />
collegate tra di loro con maschio/femmina e consente una precisa costruzione <strong>del</strong><br />
palancolato in quanto facilita il posizionamento necessario per un corretto allineamento<br />
verticale e orizzontale <strong>del</strong>la palancola sul cantiere. L'immissione d'acqua nella giusta<br />
quantità e pressione comporta un miglioramento <strong>del</strong>le caratteristiche meccaniche <strong>del</strong><br />
terreno nel lungo termine.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
43/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Esempi di palancole metalliche<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
44/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole<br />
Esempi di palancole in CAC
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
45/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole<br />
Le palancole sono adatte per eseguire scavi sotto falda ma la loro lunghezza deve<br />
essere tale da raggiungere uno strato di terreno impermeabile per evitare moti di<br />
filtrazione da monte verso valle o problemi di sifonamento. Il problema che presentano<br />
è la modalità di infissione che molto spesso non può essere utilizzata perché crea<br />
vibrazione negli edifici limitrofi. I moderni vibroinfissori a frequenza variabile<br />
riducono notevolmente le vibrazioni.<br />
Inoltre le palancole non possono essere impiegate quando il terreno presenta ciottoli<br />
con dimensioni maggiori di 15÷20 cm e su terreni ghiaiosi molto densi.<br />
Anche le palancole, quando lo scavo raggiunge una certa profondità, vanno tirantate<br />
o contrastate in testa per ridurre le deformazioni.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
46/93<br />
Per evitare le vibrazioni si può usare lo Still-Worker.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Palancole<br />
• è una macchina leggera e compatta e facile da spostare (5-6 t).<br />
• infigge le palancole senza vibrazione e rumori con un movimento uniforme, silenzioso.<br />
e fluido, eliminando il rischio di danni a strutture e attrezzature limitrofe.<br />
• questo dispositivo non crea inquinamento acustico rispetto all'ambiente circostante.<br />
• si può usare un getto d’acqua ausiliario per attraversare suoli duri.<br />
• Lavora in centro macchina e quindi infigge le palancole a circa 90 cm dal confine.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
47/93<br />
Quando usarli?<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Tipologie di opere di sostegno<br />
PALI SECANTI<br />
Quando è preferibile evitare l’uso di fanghi bentonitici;<br />
Quando è richiesto di disgregare/carotare livelli resistenti/trovanti altrimenti di difficile<br />
attacco con altri utensili quali, ad esempio, le benne;<br />
Nell’ambito di siti urbanizzati ed in fregio<br />
a manufatti esistenti, la scelta di diaframmi di<br />
più pali CSP/CAP è preferibile per il minor<br />
disturbo arrecato rispetto a diaframmi scavati<br />
con benna o con altri sistemi che prevedono<br />
livelli di vibrazioni potenzialmente dannosi.<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
48/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Pali secanti<br />
Piazzamento<br />
L’elica ed il rivestimento sono sollevati e vengono centrati sul punto di perforazione (asse palo).<br />
Perforazione<br />
Il rivestimento e l’elica continua vengono infissi, contemporaneamente, a rotazione, nel terreno. Una<br />
volta che tutto il rivestimento viene completamente infisso nel terreno, l’elica, se necessario, può<br />
proseguire la perforazione oltre tale profondità.<br />
Pompaggio <strong>del</strong> calcestruzzo<br />
Il pompaggio <strong>del</strong> calcestruzzo avviene tramite l’anima cava <strong>del</strong>l’elica continua e procede dal fondo<br />
<strong>del</strong>la batteria di perforazione verso la bocca foro di pari passo all’estrazione <strong>del</strong>l’elica carica <strong>del</strong><br />
materiale di risulta e <strong>del</strong> rivestimento. L’elica viene<br />
pulita durante la fase estrattiva da un pulitore.<br />
Messa in opera <strong>del</strong>l’armatura<br />
La gabbia d’armatura può essere inserita, per tutta<br />
la lunghezza <strong>del</strong> palo, una volta che il foro risulta<br />
totalmente riempito di calcestruzzo di consistenza<br />
superfluida. La gabbia viene infissa per gravità,<br />
oppure, se necessario, tramite l’ausilio di piccoli<br />
vibratori.<br />
Caratteristiche <strong>del</strong> calcestruzzo<br />
Il calcestruzzo per tale tipo di pali deve essere un<br />
calcestruzzo superfluido con inerti aventi diametri<br />
massimi di 15 mm. Lo slump non dovrà essere<br />
superiore a 22 cm. Generalmente si usano classi S5<br />
fino a profondità di 15 m. Oltre è necessario<br />
utilizzare calcestruzzi di tipo SCC.<br />
Tratto da Trevi Group
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
49/93<br />
Tipologia di opere di sostegno<br />
JET GROUTING<br />
UNI EN 12716: Il processo di jet grouting consiste nella<br />
disgregazione <strong>del</strong> suolo o <strong>del</strong>la roccia tenera e nella sua<br />
miscelazione, e parziale sostituzione, mediante un agente di<br />
cementazione; la disgregazione si ottiene per mezzo di un<br />
getto ad alta energia di un fluido che può essere l’agente di<br />
cementazione stesso.”<br />
“Con jet grouting o jetting si definisce una tecnologia che<br />
consiste nell’iniezione di un fluido stabilizzante ad altissima<br />
pressione nel suolo e che ha come scopo il consolidamento<br />
di volumi <strong>del</strong>imitati di terreno in posto al fine di migliorarne<br />
le caratteristiche meccaniche quali la resistenza e la<br />
permeabilità”.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
(M. Bringiotti “Geotecnica & macchine da perforazione”)
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
50/93<br />
Metodo di esecuzione<br />
Esecuzione di un foro di lunghezza<br />
predeterminata.<br />
Introduzione fino all’estremità <strong>del</strong> foro di un<br />
monitor collegato alla batteria di aste di iniezione.<br />
Solitamente non è necessario in quanto per la<br />
perforazione sono utilizzati la batteria ed il<br />
monitor stesso.<br />
Iniezione <strong>del</strong> o <strong>dei</strong> fluidi disgregante/i attraverso il<br />
monitor, ritirando e ruotando simultaneamente le<br />
aste, con valori prestabiliti di velocità di risalita,<br />
rotazione, pressione <strong>del</strong>la pompa e portata di<br />
ogni fluido.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
51/93<br />
MONOFLUIDO: la stessa miscela<br />
stabilizzante è utilizzata per<br />
disgregare il terreno e creare<br />
l’elemento .<br />
BIFLUIDO: all’iniezione ad alta<br />
pressione <strong>del</strong> fluido si associa un<br />
getto coassiale di aria compressa al<br />
fine di incrementare il raggio<br />
d’azione <strong>del</strong> trattamento limitando<br />
la dispersione <strong>del</strong>la miscela e di<br />
favorire la fuoriuscita <strong>del</strong> materiale<br />
di spurgo.<br />
TRIFLUIDO: l’azione disgregatrice<br />
è svolta dall’insieme <strong>dei</strong> getti<br />
contemporanei e coassiali di acqua<br />
ad alta pressione e aria compressa<br />
iniettati attraverso un ugello posto<br />
alcuni decimetri al di sopra di<br />
quello dal quale viene iniettata la<br />
miscela a pressioni inferiori <strong>dei</strong><br />
metodi precedenti. (indicato per<br />
terreni consistenti).<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
52/93<br />
Modalità esecutiva<br />
Il getto, sommato al volume di terreno da esso interessato, eccede<br />
sempre il volume specifico <strong>del</strong>la colonna lavorata che fuoriesce dalla<br />
sommità <strong>del</strong> foro (spurgo).<br />
La mancanza di spurgo provoca la trasformazione <strong>del</strong> getto in un<br />
apporto di fluido a pressione elevata con possibili conseguenze dannose<br />
ai manufatti presenti nelle immediate vicinanze (fondazioni, pareti,<br />
condotte, binari ecc).<br />
Per evitare questi spiacevoli inconvenienti è quindi assolutamente<br />
indispensabile che durante il trattamento lo spurgo sia continuo e che<br />
l’intercapedine tra terreno e batteria di aste sia aperta (eventuale uso di<br />
tubazione di rivestimento che complica notevolmente le operazioni).<br />
Facendo spurgare le sovrapressioni è possibile lavorare in aderenza ad<br />
edifici esistenti senza creare danni affidandosi comunque ad operatori<br />
coscienti di quello che stanno facendo e qualificati.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
53/93<br />
Lignano Sabbiadoro (UD) Via Vicenza<br />
(Giugno 2007)<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva<br />
Spurgo fuoriuscito in fase di iniezione<br />
Sestri di Levante (GE)<br />
(Gennaio 2010)<br />
Vasca di accumulo
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
54/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Lignano Sabbiadoro (UD) Via Latisana<br />
(Gennaio 2011)<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva<br />
Lavori in aderenza ad<br />
edifici esistenti
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
55/93<br />
Applicabilità<br />
Modalità esecutiva<br />
Il campo di applicazione di questa tecnologia è limitato dal principio di<br />
disgregazione e di parziale sostituzione <strong>del</strong> terreno<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Confronto con diversi metodi di consolidamento<br />
(M. Bringiotti “Geotecnica & macchine da perforazione”)<br />
Tutti i terreni granulari dalla ghiaia grossolana (d
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
56/93<br />
Parametri operativi<br />
Pressione <strong>del</strong> fluido di iniezione;<br />
Portata <strong>del</strong> fluido di iniezione;<br />
Composizione <strong>del</strong>la miscela;<br />
Velocità di rotazione <strong>del</strong>la batteria di<br />
aste;<br />
Velocità di risalita <strong>del</strong>le aste;<br />
Passando dal sistema monofluido al<br />
trifluido la velocità <strong>del</strong> trattamento<br />
diminuisce in misura inversamente<br />
proporzionale ai volumi di miscela<br />
iniettata.<br />
(R. Tornaghi, 1989)<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
57/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Modalità esecutiva
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
58/93<br />
Modalità esecutiva<br />
Per conseguire specifici risultati vengono impiegati additivi nella miscela:<br />
Stabilizzanti, tra i quali la bentonite (in misura non superiore al 3% in peso<br />
<strong>del</strong> cemento per non ridurre le caratteristiche meccaniche finali.<br />
Acceleranti o ritardanti di presa<br />
Impermeabilizzanti (nel caso si usi bentonite, e si raggiungano percentuali<br />
<strong>del</strong> 6-8%, è necessario tenerne conto <strong>del</strong> decadimento <strong>del</strong>la resistenza.<br />
Additivi di protezione <strong>del</strong>la miscela da dilavamenti come silicati di sodio e<br />
simili, soprattutto in presenza di falde in movimento all’interno di terreni<br />
sabbiosi e ghiaiosi.<br />
P. Croce, A. Flora, G. Modoni<br />
Jet Grouting Tecnica<br />
progetto e controllo<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegolno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
59/93<br />
Modalità esecutiva<br />
I parametri sotto indicati dovrebbero essere ricavati direttamente dagli<br />
elementi consolidati attraverso il campo prove<br />
Sabbia fine limosa (Resistenza<br />
cilindrica 11,5 MPa)<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
P. Croce, A. Flora, G. Modoni<br />
“Jet Grouting Tecnica<br />
progetto e controllo”
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
60/93<br />
Particolarità <strong>del</strong> metodo<br />
Il jet grouting può essere realizzato con forme diverse variando la<br />
velocità di rotazione <strong>del</strong>l’asta di iniezione ad angolature<br />
predeterminate.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
61/93<br />
Armatura eccentrica per assorbire<br />
meglio sforzi di trazione<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego<br />
Armatura strutturale e jet grouting<br />
con lunghezza diversa.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
62/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Inserimento<br />
armatura a<br />
fresco<br />
Fase 1 Fase 2<br />
Fase 3<br />
Sestri di Levante<br />
(GE) (Gennaio 2010)<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego<br />
Fase 4
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
63/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Esempi <strong>del</strong>l’uso <strong>del</strong> jet grouting come opera di sostegno<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Campi di impiego
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
64/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Tappi di fondo<br />
Quando non esiste un tappo di fondo naturale, cioè uno strato poco permeabile in<br />
riferimento alle caratteristiche <strong>del</strong> cantiere, o si prolungano le opere perimetrali<br />
di molto per allungare il percorso idraulico o si realizza un tappo artificiale,<br />
solitamente con il jet-grouting.<br />
La prima verifica è la semplice applicazione <strong>del</strong>la seconda equazione <strong>del</strong>la<br />
statica e cioè un equilibrio alla traslazione verticale. La spinta idrostatica deve<br />
essere bilanciata dal peso <strong>del</strong> tappo con un adeguato coefficiente di sicurezza.<br />
In cantieri particolari è possibile considerare anche l’attrito laterale <strong>del</strong> tappo<br />
rispetto alle colonne perimetrali.<br />
Quando si realizza il tappo di fondo le opere perimetrali non necessitano di<br />
essere allungate oltre allo spessore <strong>del</strong> tappo ed inoltre ne traggono un beneficio<br />
strutturale in quanto trovano a fondo scavo un contrasto molto maggiore rispetto<br />
al terreno naturale.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
65/93<br />
Eseguendo colonne di forma<br />
diversa si possono ridurre le<br />
classiche sovrapposizioni <strong>del</strong>le<br />
colonne circolari<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Tappi di fondo
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
66/93<br />
Geostatica<br />
Scavo completo<br />
8000<br />
Geostatica<br />
Scavo completo<br />
Inviluppo<br />
Scavo completo<br />
H diaframma = 750,00<br />
H conci = 15,00<br />
E = 356780<br />
J = 341333,330000<br />
Tappo di fondo<br />
Ps = 0,0019<br />
Fi = 45,0<br />
Kc = 0,600<br />
Sabbia limosa falda<br />
Ps = 0,0008<br />
Fi = 33,0<br />
Kc = 0,050<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
4000<br />
Tappo 1<br />
K = 200<br />
Tappo 2<br />
K = 200<br />
Tappo 3<br />
K = 200<br />
Tappo 4<br />
K = 200<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Mmax = 464<br />
Z = 390,00 1<br />
(conf. 1)<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
12<br />
12<br />
12<br />
12<br />
1 2<br />
1 2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
12<br />
0<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Sabbia limosa<br />
Ps = 0,0018<br />
Fi = 33,0<br />
Kc = 0,050<br />
Sabbia limosa falda<br />
Ps = 0,0008<br />
Fi = 33,0<br />
Kc = 0,050<br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
2<br />
2<br />
2<br />
-4000<br />
2<br />
2<br />
2<br />
Prescavo<br />
q = 1,000<br />
2<br />
-8000<br />
2<br />
2<br />
2<br />
-12000<br />
2<br />
2<br />
Tappi di fondo<br />
0,00<br />
30,00<br />
60,00<br />
90,00<br />
120,00<br />
150,00<br />
180,00<br />
210,00<br />
240,00<br />
270,00<br />
300,00<br />
330,00<br />
360,00<br />
390,00<br />
420,00<br />
450,00<br />
480,00<br />
510,00<br />
540,00<br />
570,00<br />
600,00<br />
630,00<br />
660,00<br />
690,00<br />
720,00<br />
750,00<br />
Diagramma <strong>del</strong><br />
momento flettente<br />
-16000<br />
2<br />
2<br />
2 Mmin = -17256<br />
Z = 525,00<br />
(conf. 2)<br />
Schema di<br />
calcolo<br />
-20000<br />
-24000<br />
0,00<br />
30,00<br />
60,00<br />
90,00<br />
120,00<br />
150,00<br />
180,00<br />
210,00<br />
240,00<br />
270,00<br />
300,00<br />
330,00<br />
360,00<br />
390,00<br />
420,00<br />
450,00<br />
480,00<br />
510,00<br />
540,00<br />
570,00<br />
600,00<br />
630,00<br />
660,00<br />
690,00<br />
720,00<br />
750,00
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
67/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Tappi di fondo<br />
VERIFICA DELLA STABILITA’ DEL FONDO SCAVO (estratto da relazione di calcolo)<br />
Sezione C-C<br />
Il livello <strong>del</strong>l’acqua è posto a quota +716 m s.l.m. e le pressioni dovute all’acqua agenti alla base <strong>del</strong> tappo di fondo, che<br />
si trova alla quota di +713.2 m s.l.m., sono date da:<br />
F inst = (716 m – 713.2 m) x 1000 kg/m 3 = 2800 kg/m 2<br />
La forza stabilizzante è data dal peso <strong>del</strong> tappo di fondo, pari a:<br />
F stab = 1.8 m x 1950 kg/m 3 = 3510 kg/m 2<br />
La miscela iniettata ha un peso di volume di 1530 kg/mc che mescolata al terreno in posto arriva a circa 1950-2000<br />
kg/mc come già visto in altri cantieri con terreno simile.<br />
L’intervento viene fatto su un deposito detritico alluvionale con presenza di ciottoli; nel sondaggio n° 1, alla profondità<br />
<strong>del</strong> terreno trattato, la densità relativa varia dal 15% al 41% con un peso di volume che varia tra 1630 kg/mc a 1750<br />
kg/mc (Pag 13 e 14 <strong>del</strong>la relazione geologica).<br />
La tecnica <strong>del</strong> jet-grouting porta in superficie, assieme alla boiacca di iniezione il materiale più fine (refluo) andando a<br />
sostituire i vuoti con la miscela di iniezione. Pertanto nel volume <strong>del</strong> materiale trattato rimangono i ciottoli che sono la<br />
componente più pesante <strong>del</strong> terreno naturale ed i vuoti lasciati dal fino asportato e dall’indice <strong>dei</strong> vuoti <strong>del</strong> terreno<br />
naturale. Tali vuoti vengono tutti riempiti dalla miscela di iniezione e quindi il peso di volume <strong>del</strong> materiale trattato è<br />
sicuramente maggiore <strong>dei</strong> 1630-1750 kg/mc <strong>del</strong> terreno naturale anche in considerazione <strong>del</strong> fatto che la densità relativa<br />
<strong>del</strong> materiale trattato è molto bassa<br />
La verifica <strong>del</strong> sollevamento <strong>del</strong> tappo di fondo viene effettuata utilizzando i coefficienti riportati nella tabella 6.2.III<br />
<strong>del</strong>le N.T.C. 2008, ossia applicando un coefficiente 0.9 ai carichi permanenti favorevoli ed un coefficiente 1.1 alla spinta<br />
<strong>del</strong>l’acqua. La verifica risulta essere soddisfatta:<br />
(0.9 x F stab) / (1.1 x F inst) = (0.9 x 3510)) / (1.1 x 2800) = 1.03 > 1.00<br />
In tale situazione il tappo di fondo <strong>del</strong>lo spessore di 1,8 m risulta appena sufficiente per la stabilità. Spessori minori<br />
non risultano pertanto ammissibili.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
68/93<br />
Problemi <strong>del</strong>la piccola perforazione<br />
SCELTA DELLA TECNICA DI PERFORAZIONE<br />
La tecnica di perforazione va scelta in funzione <strong>del</strong> terreno da<br />
attraversare, dalla presenza o meno <strong>del</strong>la falda e dalla presenza di edifici<br />
o strutture in prossimità <strong>del</strong> cantiere. L’obiettivo è quello di disturbare il<br />
meno possibile la zona circostante.<br />
Si può usare come fluido di espurgo aria, acqua, fango bentonitico o<br />
forare a sola rotazione con elica.<br />
ARIA. Si usa per il funzionamento <strong>del</strong> martello fondo foro. Non da<br />
problemi in terreni compatti o roccia mentre bisogna prestare attenzione<br />
in terreni misti dove possono esserci problemi di spurgo.<br />
Un errore, causato da poche manovre di pulizia <strong>del</strong> foro, può<br />
determinare problemi di rigonfiamento <strong>del</strong> terreno in quanto si tappa lo<br />
spazio anulare tra l’asta di perforazione ed il foro e l’aria, non potendo<br />
uscire, si propaga lateralmente sollevando per un attimo gli edifici vicini.<br />
Bisogna pertanto eseguire regolarmente la manovra di risalita per<br />
facilitare l’espulsione <strong>dei</strong> detriti e mantenere sempre libero il foro<br />
soprattutto quando si incontrano strati argillosi. Questa manovra provoca<br />
però una continua alesatura <strong>del</strong> foro.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
69/93<br />
Scelta <strong>del</strong>la tecnica di perforazione<br />
Alesatura <strong>del</strong> foro con continue<br />
manovre di risalita<br />
Creazione di lenti e caverne di<br />
rigonfiamento per mancato spurgo<br />
Quando c’è prima uno strato di argilla e poi sotto sabbia e ghiaia, in<br />
vicinanza ad edifici, bisogna fare i prefori con l’elica e poi passare al<br />
martello fondo foro. Ovviamente con una certa distanza l’uno dall’altro<br />
per non innescare cedimenti <strong>del</strong>l’edificio per l’apertura di troppi fori e con<br />
un aumento <strong>dei</strong> costi per la doppia operazione.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
70/93<br />
Scelta <strong>del</strong>la tecnica di perforazione<br />
Una <strong>del</strong>le prime regole da seguire è quella<br />
di non forare con aria sotto falda vicino ad<br />
edifici, il farlo vuol dire creare molto<br />
probabilmente <strong>dei</strong> danni.<br />
L’utilizzo di aria come fluido di espurgo sotto<br />
falda determina una desaturazione (togliere<br />
acqua) <strong>del</strong> terreno poroso (sabbia e ghiaia)<br />
con una perdita di pressione interstiziale tra<br />
i grani ed un costipamento <strong>del</strong> terreno<br />
(Figura 1)<br />
L’acqua continua ad entrare nel foro<br />
trasportando particelle fini che l’aria<br />
compressa porta in superficie. I grani sotto<br />
si riorganizzano addensandosi e creando<br />
cedimenti.<br />
Inoltre in terreni fini quali limi ed argille la<br />
continua espulsione di acqua dal foro di<br />
perforazione determina un cono di<br />
depressione (Figura 2) e determina un<br />
cedimento per consolidazione.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Figura - Composizione <strong>del</strong> terreno<br />
Figura 1<br />
Figura - Cono di subsidenza<br />
Figura 2
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
71/93<br />
Scelta <strong>del</strong>la tecnica di perforazione<br />
ATTENZIONE, il fenomeno <strong>del</strong><br />
cedimento è IRREVERSIBILE in<br />
quanto:<br />
Le quote perse non possono<br />
essere recuperate.<br />
L’unico rimedio per contenere il<br />
danno è interrompere il prelievo<br />
di acqua passando ad una<br />
perforazione con acqua.<br />
Una volta innescato il fenomeno il<br />
cedimento può continuare nel<br />
tempo diminuendo di velocità.<br />
Il fenomeno <strong>del</strong> cedimento<br />
differenziale <strong>del</strong> terreno si<br />
manifesta con fessure sugli<br />
edifici.<br />
Percorso <strong>del</strong> granello di sabbia<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
72/93<br />
Scelta <strong>del</strong>la tecnica di perforazione<br />
Perforazione con ACQUA:<br />
Si fa su terreni fini sotto falda.<br />
E’ fondamentale l’uso <strong>del</strong> rivestimento in modo da ridurre al minimo il<br />
contatto acqua immessa e terreno.<br />
La perforazione con FANGO BENTONITICO viene utilizzata per sostenere<br />
le pareti <strong>del</strong> foro durante lo scavo nel terreno incoerente. Attenzione però<br />
perché se il fango è troppo carico possono formarsi grumi o sacche di<br />
fango più denso che impedendo la sostituzione con malta fanno diminuire<br />
l’aderenza malta armatura.<br />
La perforazione ad ELICA si fa su terreni fini limosi argillosi o su sabbie e<br />
ghiaie fini sporche. Attenzione all’eccessiva velocità di avanzamento che fa<br />
avvitare l’elica nel terreno senza asportare i detriti. Pertanto non si<br />
raggiunge il diametro previsto e non si garantiscono le portate previste in<br />
progetto.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
73/93<br />
Uso <strong>del</strong> rivestimento<br />
Il rivestimento a seguire va sempre usato quando si fora sotto falda per<br />
evitare che il foro frani.<br />
Va usato anche in terreni che non si autosostengono come le sabbie fini e<br />
sciolte. Lontano da edifici, in alternativa, si possono usare schiume o<br />
sporcare il foro umido con cemento per dargli il tempo di<br />
autosostentamento necessario per arrivare alla fase <strong>del</strong>l’iniezione.<br />
BISOGNA usarlo anche quando si fora vicino a case con terreno<br />
particolarmente compressibile per evitare detensionamenti <strong>del</strong> foro.<br />
Quando il terreno è particolarmente compressibile e siamo vicini alle case<br />
meglio usare micropali AUTOPERFORANTI per stabilizzare subito il foro,<br />
soprattutto vicino ad edifici storici che scaricano grandi carichi per unità di<br />
superficie ed ogni asportazione <strong>del</strong> terreno crea cedimenti.<br />
Attenzione però che uno <strong>dei</strong> numerosi errori che si possono fare in questa<br />
fase è l’eccessiva velocità di avanzamento <strong>del</strong>la perforazione, dovuta<br />
alle elevate prestazioni <strong>del</strong>le perforatrice abbinate ad un terreno scadente,<br />
che può causare l’avvitamento <strong>del</strong>la punta senza la completa<br />
disgregazione <strong>del</strong> nucleo e quindi senza ottenere il diametro previsto.<br />
Attenzione che un errore in fase di perforazione si manifesta poi in fase di<br />
scavo.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
74/93<br />
Micropali autoperforanti<br />
Con micropali autoperforanti si può montare una punta a perdere<br />
artigianale e usare la boiacca come fluido di espurgo e nello stesso tempo<br />
come elemento stabilizzante <strong>del</strong>le pareti <strong>del</strong> foro.<br />
Le punte si possono scegliere in funzione <strong>del</strong> tipo di terreno.<br />
Si inizia la perforazione <strong>del</strong> terreno e la contemporanea iniezione di<br />
boiacca in fase di avanzamento utilizzata come fluido di spurgo.<br />
La miscela inizialmente ha un rapporto A/C pari a 1 per eseguire la<br />
perforazione.<br />
Inserito il primo tubo si può montare un manicotto ed un nuovo pezzo di<br />
tubo fino al raggiungimento <strong>del</strong>la profondità prevista dal progetto.<br />
A questo punto viene addensata la miscela con rapporto A/C = 0,4 per<br />
eseguire la cementazione <strong>del</strong> micropalo.<br />
E’ buona norma (questo è affidato all’esperienza <strong>del</strong>l’operatore) nella fase<br />
di cementazione <strong>del</strong>l’armatura muovere avanti e indietro la perforatrice per<br />
ottenere un diametro medio reso maggiore e controllare la fuoriuscita<br />
<strong>del</strong>l’iniezione da boccaforo.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
75/93<br />
Iniezione<br />
E’ una fase fondamentale perché deve riempire lo spazio tra armatura e<br />
foro fatto.<br />
Nei micropali di fondazione è importante perché determina il passaggio <strong>del</strong><br />
carico tra tubo e terreno circostante, se fatta male il micropalo porta meno<br />
<strong>del</strong> previsto.<br />
Se l’iniezione viene alla sera tardi ed il foro è stato lasciato libero<br />
l’iniezione si aggrappa ad un terreno rilassato che tiene molto meno <strong>del</strong><br />
terreno naturale.<br />
Nelle berlinesi l’iniezione è importante perché prima si fa e meno il terreno<br />
si rilassa; si può eseguire con poca cura solo nel caso in cui si debbano<br />
sostenere terreni e non strutture poste nelle vicinanze.<br />
Nei micropali valvolati IRS attenzione al claquage (iniezione di grandi<br />
volumi senza aumenti di pressione).<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
76/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Iniezione<br />
Cedimento di un edificio per detensionamento <strong>del</strong> foro
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
77/93<br />
Iniezione<br />
Controllare l’iniezione per capire se il foro è franato o se sto disperdendo<br />
iniezione ad esempio in qualche fognatura. Prima mi fermo e meno danni<br />
creo.<br />
Se il volume iniettato è molto inferiore a quello teorico significa che tra il<br />
momento <strong>del</strong>la perforazione e quello <strong>del</strong> getto c’è stato un rilassamento <strong>del</strong><br />
terreno o franamento di una parte. In tal caso evitare la perforazione a foro<br />
scoperto utilizzando quindi il rivestimento.<br />
Praticare la finestra nell’armatura a non più di 50 cm dal fondo. Con<br />
l’apertura più alta si potrebbe avere l’illusione di avere iniettato il foro<br />
completo in quanto possono esserci stati franamenti sotto tale quota.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
78/93<br />
Iniettare il palo prima possibile,<br />
preferibilmente prima <strong>del</strong>l’estrazione <strong>del</strong><br />
rivestimento.<br />
Il getto cumulato a fine giornata è<br />
sconsigliato, meglio silos o dumper.<br />
Praticare la finestra nell’armatura a non<br />
più di 50 cm dal fondo. Con l’apertura<br />
più alta si potrebbe avere l’illusione di<br />
avere iniettato il foro completo in quanto<br />
possono esserci stati franamenti sotto<br />
tale quota.<br />
Nella figura è rappresentato in azzurro<br />
un ipotetico franamento <strong>del</strong> foro che<br />
impedisce la corretta cementazione a<br />
fondo foro nel caso in cui la finestra sia<br />
in posizione 2 e non in posizione 1.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Iniezione
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
79/93<br />
Rabboccare i micropali che hanno avuto<br />
un calo, soprattutto quelli vicini agli<br />
edifici, altrimenti è come avere lasciato i<br />
fori aperti. Su terreni argillosi e limosi<br />
cede l’edificio se la fondazione va a<br />
scaricare nella zona non iniettata.<br />
In terreni compressibili bisogna iniettare<br />
subito ogni micropalo per evitare<br />
detensionamenti <strong>del</strong> terreno e non<br />
aspettare la sera mentre nei terreni<br />
granulari che si autosostengono con<br />
edifici bassi o solo per sostegno terreno<br />
si può iniettare anche alla sera.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Iniezione
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
80/93<br />
Nel caso in cui il volume sia superiore al teorico<br />
1) Presenza di cavità naturali nel sottosuolo.<br />
Iniezione<br />
2) Vuoti o sacche create dal continuo franamento in fase di perforazione. Ciò<br />
è dovuto al continuo collasso <strong>del</strong> foro ed il continuo spurgo <strong>del</strong> detrito. La<br />
soluzione è quella di evitare la perforazione a foro scoperto<br />
3) Intercettazione di tubature o opere sotterranee non conosciute come ad<br />
esempio fognature, garage interrati ecc.<br />
Intercettazione di un tubo<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Vuoti nel<br />
terreno e<br />
dispersione<br />
<strong>del</strong>l’iniezione
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
81/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cantieri con problemi<br />
Pali da 8 m con tubo 88,9 sp. 6,3 passo<br />
90 cm a sbalzo per 5 m con<br />
collegamento di testa dato da una<br />
minuscola putrella<br />
RISULTATO: spostamento di tutti i<br />
micropali e passaggio <strong>del</strong> terreno<br />
attraverso di essi.<br />
Pali troppo radi, troppo poco armati e<br />
non contrastati in testa.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
82/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cantieri con problemi<br />
Esecuzione <strong>dei</strong> micropali e successivo<br />
scavo anche alle loro spalle per<br />
inglobarli nel getto.<br />
RISULTATO: il terreno alle spalle non<br />
sostenuto si è spostato verso i pali<br />
creando fessure negli edifici vicini. A<br />
cosa sono serviti i micropali??
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
83/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Berlinese non contrastata in testa con<br />
scavo sotto falda<br />
RISULTATO:<br />
1) Spostamento in avanti <strong>del</strong>la<br />
berlinese con prime fessure.<br />
2) Spegnimento <strong>del</strong>l’impianto well<br />
point e passaggio <strong>del</strong>l’acqua tra i<br />
micropali.<br />
3) Asportazione <strong>del</strong> terreno sotto le<br />
fondazioni e crollo <strong>del</strong>l’edificio.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
84/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
85/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Berlinese a sbalzo, senza cordolo di<br />
testa e priva di iniezione<br />
RISULTATO:<br />
1) Fessurato l’edificio vicino a causa<br />
<strong>del</strong>l’aria compressa.<br />
2) Successivamente cedimento per<br />
mancanza di contrasto <strong>dei</strong> pali in<br />
quantoi staccati dal terreno
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
86/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Cantiere apparentemente semplice ma<br />
errore di perforazione. Terreno argilloso<br />
in superficie e poi roccia forato tutto con<br />
martello ed aria compressa<br />
RISULTATO:<br />
Distacco di piastrelle dalle pareti,<br />
sollevamento di parte <strong>del</strong> pavimento<br />
distacco <strong>del</strong>l’edificio dalla casa di fianco.<br />
Casa sgomberata in quanto pericolante.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
87/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Scavo senza opere di sostegno. Il crollo<br />
di una parte <strong>del</strong> terreno determina la<br />
morte di un operaio.<br />
Lo SPISAL impone la messa in<br />
sicurezza <strong>del</strong>l’edificio come da foto.<br />
Il mio consiglio era di riempire lo scavo e<br />
poi eseguire i micropali per non correre<br />
ulteriori rischi.<br />
RIFIUTARSI di fare tali lavori, si rischia<br />
la vita.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
88/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Progetto sbagliato, si ancorano a quello<br />
che devono sostenere. Nessuno tiene la<br />
spinta orizzontale.<br />
RISULTATO:<br />
Fessurazione <strong>del</strong>l’edificio come da foto.<br />
SOLUZIONE<br />
Mettere i puntoni.
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
89/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Chiodi corti su terreno di riporto.<br />
RISULTATO:<br />
Crollo per insufficiente lunghezza <strong>dei</strong><br />
chiodi interrotti su terreno di riporto. Si<br />
poteva capire durante le perforazioni??
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
90/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare<br />
Scavo con chiodi realizzati la sera prima<br />
ed iniezione non abbastanza resistente.<br />
RISULTATO:<br />
Sfilamento <strong>dei</strong> chiodi anche se lunghi<br />
rispetto alla fase di scavo raggiunta
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
91/93<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda<br />
Cose da non fare
Introduzione<br />
Tipologia di<br />
opere di<br />
sostegno<br />
Berlinesi<br />
Pareti<br />
Chiodate<br />
Diaframmi<br />
Palancole<br />
Pali secanti<br />
Jet –Grouting<br />
Tappi di fondo<br />
Problemi <strong>del</strong>la<br />
piccola<br />
perforazione<br />
Cantieri con<br />
problemi<br />
92/93<br />
Conclusioni<br />
Una cosa da tenere sempre presente è il fatto che una soluzione non può<br />
genericamente essere estesa a tutti i cantieri perché le condizioni al contorno, le<br />
caratteristiche <strong>del</strong> terreno, la presenza <strong>del</strong>la falda, gli spazi operativi, la presenza di<br />
eventuali edifici o strade ecc. cambiano da cantiere a cantiere.<br />
I cantieri sotto falda presentano molti problemi in più rispetto a quelli con la falda<br />
sotto quota fondo scavo.<br />
Anche se la falda si trova sotto quota fondo scavo si possono determinare problemi<br />
in fase di esecuzione <strong>del</strong>le opere di sostegno.<br />
Tutte le opere di sostegno devono essere calcolate considerando anche le<br />
deformazioni perché molte volte resistono ma hanno deformazioni non compatibili<br />
con gli edifici limitrofi.<br />
Le cose da non fare non sono state mostrate per criticare gli errori degli altri ma<br />
per evitare di commettere lo stesso errore ed imparare dagli errori degli altri.<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Metodi di stabilizzazione <strong>dei</strong> fronti di scavo in presenza di falda
93/93<br />
Incontro sul tema:<br />
Costruzioni in falda: problemi idrogeologici nella<br />
gestione <strong>dei</strong> cantieri e post-opera<br />
<strong>Ing</strong>. Corrado <strong>Pilati</strong><br />
Geosoluzioni Engineering s.r.l.<br />
Viale <strong>del</strong>l’Industria 67/12 – VICENZA<br />
Mail: info@geosoluzioni.it<br />
Trento, 13-14 dicembre 2012<br />
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
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