Consolidamento delle fondazioni eseguito con tecnica mista

Consolidamento delle fondazioni eseguito con tecnica mista: Pali Precaricati su muri perimetrali e iniezioni di resine espandenti su muri portanti interni.

Sistema impiegato

Pali Precaricati SYSTAB da 76 mm – spessore 8 mm– presso – pressoinfissi con martinetti idraulici a contrasto con la struttura e Iniezioni di resine espandenti a densità differenziata per miglioramento geotecnico del terreno su muri interni.

Luogo delle opere

Provincia di Pistoia.

LA PROBLEMATICA: CEDIMENTO DIFFERENZIALE DEL FRONTE DI UN EDIFICIO IN PIETRA DI 2 PIANI

L’edificio in questione è una abitazione civile realizzata a inizio secolo. Le murature dei due piani fuori terra son realizzate in pietrame misto e mattoni ed hanno spessori importanti (40-50 cm).

Da un punto di vista geologico la zona è costituita da sedimenti alluvinoali attuali e recenti costituiti da argille, limi e sabbie del Quaternario, che hanno avuto origine dai processi fluviali dei corsi d’acqua della zona (con particolare riferimento al Fosso di Casale).

Da alcuni anni la struttura ha evidenziato alcune problematiche statiche ed in particolare:

• porta di ingresso fuori squadra con difficoltà di apertura e chiusura

• crepe sui muri portanti perimetrali

• lesioni a 45° su tutti i muri di spina interni

• alcune fessurazioni su pavimenti del piano terra e sui solai del 1° e 2° piano.

L’esame del quadro fessurativo ed il monitoraggio delle crepe nei muri hanno permesso di individuare un cedimento differenziale del fronte dell’edificio e dell’angolata verso valle. L’andamento ciclico delle lesioni, con peggioramento e apertura nei periodi di secchi e stabilità con lieve recupero nei periodi umidi, indica chiaramente la natura del dissesto correlata a ritiro e rigonfiamento dei terreni argillosi.

Le successive indagini geologiche e i saggi sulle fondazioni hanno confermato l’ipotesi iniziale. La problematica è stata probabilmente accentuata da:

• ultima stagione siccitosa

• presenza di alberi ad alto fusto nelle vicinanze della zona dissestata

• totale assenza di fondazioni con piano di appoggio della muratura estremamente superficiale.

CONSOLIDAMENTO FONDAZIONI CON TECNICA MISTA A BASSA INVASIVITÀ

Quando il cedimento interessa abitazioni finite ed abitate la principale richiesta che viene fatta è quella di trovare un intervento di consolidamento meno invasivo e più rapido possibile. Tale esigenza va spesso in conflitto con la necessità di garantire un risultato duraturo e non solo un intervento di tamponamento destinato a dover essere ripetuto dopo qualche tempo.

Nel caso specifico non era possibile pensare di lasciare la struttura senza una fondazione vera e propria. Quindi per ottimizzare il rapporto invasività – risultato definitivo di stabilizzazione e mantenere una elevata rapidità di esecuzione, si è deciso di intervenire con i micropali precaricati sulle murature perimetrali e con un consolidamento con iniezioni di resine espandenti a densità differenziata sui 3 muri di spina.

Vista l’assenza di fondazioni è stato dapprima necessario realizzare un cordolo in cemento armato esterno che potesse permettere il collegamento efficace dei pali alla struttura. Nel cordolo sono stati predisposti appositi tubi camicia in acciaio di diametro adeguato ed è stato eseguito il getto.

In attesa della maturazione del cemento, sono state realizzate le iniezioni con resine espandenti per consolidare al massimo il terreno al di sotto dei muri di spina interni. Per eseguire questo consolidamento sono state realizzate delle perforazioni di 25 mm di diametro alla base del muro, e inserite delle cannule di alluminio che hanno consentito di iniettare le resine poliuretaniche direttamente nei primi tre metri di terreno al di sotto della fondazione ammalorata. In questi casi le resine oltre a migliorare resistenza al taglio e portata del terreno hanno anche una serie di effetti indotti particolarmente interessanti:

• assunzione e distribuzione dei carichi;
• isolamento dell’acqua ed impermeabilizzazione.

A maturazione del getto avvenuta (circa 28 giorni dopo) i cordoli di collegamento e la struttura muraria hanno realizzato di fatto la struttura di contrasto che ha consentito l’infissione in profondità della batteria di micropali in acciaio. I micropali sono stati infissi a pressione fino al raggiungimento della profondità stabilita e del valore di pressione corrispondente alla portata richiesta. Il collegamento finale dei pali alla struttura è avvenuto fissando i pali ai tubi camicia con bulloni in acciaio ad alta resistenza.

Come sempre avviene con questa tecnica, per ogni micropalo è stata verificata la pressione di installazione e in più è stata eseguita una prova di carico secondo normativa.

Il controllo della portata raggiunta per ogni micropalo è un grande vantaggio rispetto alle metodologie tradizionali. La verifica annulla la possibilità di avere pali con portata non sufficiente e toglie ogni rischio di cedimenti differenziali residui.
Inoltre il precarico permette di inibire i cedimenti futuri ed eliminare il rischio di assestamenti prolungati nel tempo dopo l’intervento.

Oltre a questo va evidenziato che i micropali precaricati:

• non producono materiale di risulta
• non producono vibrazioni pericolose e dannose per la struttura lesionata
• hanno tempi di esecuzione veloci
• se la struttura lo permette si possono ottenere sollevamenti anche di notevole entità e il recupero dei cedimenti.

Inoltre il precarico che viene attribuito a ogni palo, con valori superiori al carico di esercizio, consente di evitare assestamenti prolungati nel tempo e soprattutto non facilmente prevedibili.

L’intervento con Pali Precaricati in oggetto è durato circa 5 giornate ed ha consentito l’infissione di 16 micropali diametro 76 mm e lunghezza media nove metri e ha consentito di stabilizzare in modo definitivo la fondazione dei muri perimetrali. Il consolidamento con iniezioni di resine espandenti ha permesso di operare sui tre muri di spina interni, senza opere di scavo e con tempi molto rapidi (2 giorni) completando così la stabilizzazione della porzione di struttura interessata dal dissesto.

L’accoppiata delle due tecnologie in questo caso è risultata vincente vista la necessità di non eseguire scavi e demolizioni interne, essendo l’appartamento al piano terra ristrutturato e già abitato.