Intervento di micropalificazione con metodo GROUNDFIX® di GEOSEC® mediante infissione di micropali con macchina ROBOPILE® di GEOSEC®. Il video racconta il percorso d’intervento dalle esigenze progettuali alle soluzioni tecniche realizzate per le fondazioni di un nuovo edificio residenziale a FORMIGINE (MO).
COSTRUZIONE NUOVO EDIFICIO RESIDENZIALE CON pali presso-infissi GROUNDFIX® e CON LA speciale tecnologia ROBOPILE® di Geosec®
Background
Dall’analisi degli elaborati grafici di progetto si evince la costruzione di un edificio a tipologia condominiale per un totale di n. 5 unità abitative, a forma regolare, con pianta rettangolare, che si eleva in altezza per n. 3 piani fuori terra. L’accesso è previsto tramite una nuova strada carrabile privata.
NOTE GEOLOGICHE, GEOMORFOLOGICHE E IDROGEOLOGICHE
(tratto da RELAZIONE GEOLOGICA-PROGETTO ESECUTIVO)
Il quadro geologico e geomorfologico
Da un punto di vista geomorfologico generale questo settore dell’alta pianura modenese è caratterizzato dalla presenza di estese aree sub-pianeggianti o poco acclivi solcate da fasce leggermente più depresse allungate in senso S-N o SONE corrispondenti a piccole vallecole di corsi d’acqua minori; l’analisi del microrilievo e della litologia di superficie ha permesso di delineare ampie forme morfologiche oloceniche, in parte coalescenti, coincidenti con le conoidi di alcuni corsi d’acqua minori che si sovrappongono ai depositi di ambiente continentale più antichi, ricoprendoli, e che influenzano l’andamento delle linee del drenaggio superficiale laddove il forte grado di urbanizzazione non ha portato ad un loro appiattimento, obliterandole.
L’odierna configurazione morfologica della zona, in passato interessata da attività estrattiva di argilla per laterizi (ex cava Cantalupo), è stata determinata da operazioni di ripristino comportanti il ritombamento a piano campagna delle aree scavate con materiali di riporto.
Il lotto B d’interesse, a giacitura pianeggiante, è posto alla quota media di 89-90 m circa s.l.m. Attualmente l’evoluzione geomorfologica del sito, non interessato da processi morfodinamici in atto e/o potenziali, è legata unicamente ad interventi edilizi e infrastrutturali; trattandosi di area urbanizzata al suo contorno gli elementi morfologicilegati all’evoluzione paleoidrografica sono stati totalmente obliterati, non si rilevano quindi evidenze geomorfologiche.
Il drenaggio superficiale è assicurato dalla presenza della rete fognaria.
Estratto Carta geologica RER
La caratterizzazione dei terreni in chiave sismica
Il territorio si colloca a ridosso della zona pedemontana del margine appenninico, ove si riconoscono faglie attive con blocchi in movimento relativo tra di loro; la catena appenninica in sollevamento e l’alta pianura in abbassamento hanno infatti provocato lesioni allineate secondo l’andamento delle fratture.
Stando ai vertici della delimitazione dell’INGV il territorio comunale di Formigine ricade nella zona sismogenetica n. 913 denominata “Appennino Emiliano Romagnolo” risultante dalla scomposizione del complesso (Appennino settentrionale e centrale) che da Parma si estende fino all’Abruzzo. In questa fascia, caratterizzata da valori massimi di magnitudo-momento Mw pari a 5.91, si verificano terremoti prevalentemente compressivi nella porzione NO e probabilmente distensivi nella porzione più a SE; si possono altresì avere meccanismi trascorrenti nelle zone di svincolo che dissecano la continuità longitudinale delle strutture.
Il Comune di Formigine ricade in zona 2 con valore di pericolosità sismica compreso tra 0.150 e 0.175. Il valore diriferimento (arefg), riportato nell’allegato A4 della DAL n. 112/2007 della RER, è pari a 0.163.
Per quel che concerne la “Riduzione del rischio sismico” il II° livello di approfondimento, previsto per la microzonazione sismica, è stato sviluppato su tutto il territorio comunale in quanto soggetto ad amplificazione stratigrafica essendo ovunque costituito da profili stratigrafici caratterizzati da Vs < 800 m/sec, pertanto in fase di progettazione si deve sempre valutare l’amplificazione sismica secondo le procedure indicate dalle NTC 2018.
LINEAMENTI GEOLOGICI E LITOSTRATIGRAFICI
Da un punto di vista geologico generale l’area ricade nella fascia pedemontana del bacino subsidente plio-quaternario Padano formata dalla coalescenza di conoidi fluviali e di terrazzi alluvionali intravallivi che si raccordano verso nord alla pianura a copertura alluvionale, con passaggio graduale e per eteropia. Tali deposti ricoprono, con potenza progressivamente maggiore procedendo verso nord, il primo orizzonte argilloso marino impermeabile affiorante a sud verso il margine appenninico ed a luoghi lungo l’alveo del Secchia nei Comuni di Sassuolo, Fiorano Modenese e Maranello e che, per motivi strutturali, viene rapidamente ribassato a nord dell’allineamento Sassuolo – Maranello – Vignola e ricoperto appunto dai sedimenti fluviali tardo pleistocenici ed olocenici.
Sulla base dei caratteri litostratigrafici si distinguono i depositi attribuibili alla conoide del F. Secchia rappresentati da sequenze prevalentemente ghiaiose con subordinate intercalazioni di strati a tessitura moderatamente fine, da quelli attribuibili ai torrenti minori caratterizzati da sedimenti mediamente più fini, quali limi e sabbie con frazioni ghiaiose poco rappresentate che si rinvengono soltanto nelle vicinanze degli sbocchi vallivi, a testimonianza della minore energia e capacità di trasporto.
L’abitato di Formigine è collocato in una zona marginale della conoide del Fiume Secchia su terreni alluvionali attribuibili agli apporti dello stesso e dei vari torrenti minori, che presentano una granulometria estremamente variabile da limi variamente argillosi generalmente di copertura e di modesto spessore, a ghiaie con sabbie in bancate di diversa potenza ed estensione, variamente intercalate tra loro. Tale eterogeneità litologica dovuta al passaggio tra il dominio deposizionale del Secchia e quello attribuibile al T. Cerca – Fossa di Spezzano è più marcata nella porzione centro settentrionale del territorio comunale.
Con riferimento alla carta geologica CARG edita dalla Regione Emilia-Romagna, l’area è caratterizzata dalla presenza in affioramento di terreni olocenici appartenenti al Supersintema emiliano-romagnolo denominati AES8 Subsintema di Ravenna (“Ghiaie e ghiaie sabbiose, passanti a sabbie e limi organizzate in numerosi ordini di terrazzi alluvionali. Limi prevalenti nelle fasce pedecollinari di interconoide. A tetto suoli a basso grado di alterazione con fronte di alterazione potente fino a 150 cm e parziale decarbonatazione; orizzonti superficiali di colore giallo-bruno. Contengono frequenti reperti archeologici di età del Bronzo, del Ferro e Romana. Potenza fino a oltre 25 m.”), qui rappresentata da tessiture limose di ambiente deposizionale di piana alluvionale.
Al contorno della zona d’interesse sono cartografati depositi antropici, ovvero materiali di riporto h3 – 3 attribuibili al ritombamento delle aree di cava.
MODELLO LITOSTRATIGRAFICO E PARAMETRIZZAZIONE GEOTECNICA
Le tabelle seguenti, con relativa legenda, evidenziano la schematizzazione della successione stratigrafica oltre ai principali parametri geotecnici dei vari livelli individuati, omogenei per caratteristiche litologiche e geotecniche.
Per quanto riguarda il coefficiente di sottofondo in sito (costante di Winkler), salvo la possibilità di determinazione diretta della pendenza iniziale della curva carico-abbassamento da opere eseguite, la sua corretta individuazione è limitata a prove di carico; date le difficoltà di ricavarne il valore sperimetalmente per estese fondazioni è d’uso determinarlo in funzione del modulo di elasticità del terreno ma, in relazione al fatto che le ipotesi semplificative richieste portano a sottostimarne il valore che diviene quindi di scarso interesse, si è soliti darne una valutazione qualitativa riferibile a dati sperimentali del coefficiente di sottofondo ricavati da prove con piastre standard.
Il valore della coesione drenata non si ricava dal solo utilizzo di prove penetrometriche statiche in quanto, come noto, si necessita di prove di laboratorio (prova di taglio di Casagrande e/o prova triassiale CD).
Per quanto riguarda il coefficiente di Poisson, se ne possono determinare i valori per via indiretta tramite l’elaborazione della velocità delle onde P, come riportato nelle tabelle relative alle caratteristiche degli strati in profondità.
L’esperienza con una buona interpretazione e correlazione permette, quindi di ottenere informazioni circa l’andamento verticale degli intervalli stratigrafici, la caratterizzazione litologica delle unità stratigrafiche individuate ed i relativi parametri geotecnici. L’utilizzo di tali dati, in quanto elaborati con correlazioni indirette, dovrà essere trattato con le opportune cautele ai fini della progettazione strutturale e non potrà prescindere da adeguate esperienze “geotecniche” acquisite nella zona dal Progettista. All’interno dei fori penetrometrici, per quanto le aste risultassero asciutte, è stato comunque eseguito il rilievo del livello di falda mediante l’utilizzo di freatimetro elettroacustico, misurazione che ha confermato l’assenza di acqua.
A causa della disomogeneità delle condizioni stratigrafiche e geotecniche rilevate e della presenza nel sottosuolo di strati di terreno di riporto anche cedevoli evidenziati con le indagini pregresse, che lo rendono inaffidabile quale terreno di appoggio per qualsiasi tipo di struttura, si ritiene inappropriata la scelta di fondazioni dirette superficiali che causerebbero cedimenti del terreno di entità non trascurabile.
Risulta pertanto necessario adottare fondazioni su pali, ovvero fondazioni profonde che dovranno attestarsi all’interno del substrato ghiaioso.
L’intervento GEOSEC.
Riferimenti
| Ubicazione dell’intervento | FORMIGINE (MO) |
| Durata dell’intervento | 7 giorni |
| Tipologia costruttiva | Edificio residenziale – n. 5 unità abitative, a forma regolare,
con pianta rettangolare |
| Altezza del costruito (fuori terra) | 3 Piani |
| Sismica | zona 2 con valore di pericolosità sismica compreso tra 0.150 e 0.175. |
| Intervento | SISTEMA DI MICROPALI PRESSO-INFISSI GROUNDFIX® CON LA SPECIALE TECNOLOGIA ROBOPILE® DI GEOSEC®
Estensione della Fondazione trattata = ca. 210 ml di fondazione – n. 94 micropali |
Per il consolidamento delle fondazioni, GEOSEC® ha sviluppato una metodologia brevettata, che prevede l’installazione di micropali presso-infissi attraverso la macchina ROBOPILE®.
ROBOPILE® è un macchinario ad elevata automazione industriale che consente di posare in sicurezza e rapidità micropali in acciaio di differenti diametri (78 – 114 – 152 mm). Il macchinario recepisce un CAD di progetto con la maglia di posa dei pali e procede in modo geolocalizzato ad infiggere diverse decine di micropali al giorno.
Questa soluzione è ideale per nuove costruzioni, come in questo caso per la realizzazione di un impianto di fondazione di un nuovo complesso residenziale nel comune di Formigine in provincia di Modena.
L’installazione del palo avviene grazie alla speciale tecnologia ROBOPILE® che grazie al suo elevato peso di contrasto (oltre 30 ton.) consente agevolmente l’infissione in profondità della batteria di elementi fino al raggiungimento dell’orizzonte solido di progetto o della portata di progetto e comunque fino al raggiungimento della pressione massima esercitata dal martinetto idraulico sui moduli in acciaio.
Le teste dei pali sono successivamente inglobate – collegate all’armatura della nuova fondazione.
Le operazioni di sottofondazione con tecnologia GROUNDFIX® e ROBOPILE® hanno previsto il trattamento di oltre 200 ml di fondazione continua con n. 94 micropali presso-infissi fino alla profondità di oltre 18 metri dal piano campagna.
Caratteristiche dei materiali – MICROPALO GROUNDFIX®
– Diametro: 76,1 mm
– Lunghezza del singolo modulo: 95 cm
– Spessore: 8 mm
– Materiale: Acciaio S355
- modulo elastico: E = 210000 N/mm2;
- coefficiente di Poisson: n = 0,3;
- modulo di elasticità trasversale: G = E/[2(1 + ν)] = 80769 N/mm2;
- coefficiente di espansione termica lineare: α = 12×10(-6) per °C-1 (per temperature fino a 100°C);
- densità: ρ = 7850 kg/m3.
TUBOLARI E PIASTRE
Acciaio tipo S355 per spessori t<40mm
– fyk[MPa]=355 (Resistenza caratteristica di snervamento)
– ftk[MPa]=510 (Resistenza caratteristica a rottura)
BULLONERIA
I bulloni utilizzati nelle giunzioni devono appartenere alle sotto indicate classi della norma UNI EN ISO 898-1:2001, associate nel modo indicato di seguito (D.M 17.01.2018):
Vite classe 10.9 – Dado classe 10
– fyb[MPa]=900 Resistenza caratteristica di snervamento dei bulloni
– ftb[MPa]=1000 Resistenza caratteristica di rottura dei bulloni
Sono stati installati oltre 1000 moduli tubolari in acciaio speciale strutturale con pressione di infissione fino a circa 31 tonnellate.
