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LE FONDAZIONI - Le prove dirette

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LE FONDAZIONI - Le prove dirette

LE FONDAZIONI

Le fondazioni hanno la funzione di trasmettere al terreno il peso della struttura e delle altre forze esterne. I problemi inerenti alle fondazioni sono:

- la determinazione delle capacità meccaniche dei vari tipi di suolo;

- il progetto e la verifica della struttura della fondazione.

Le forze sono variabili a seconda dei carichi, infatti i carichi si possono diminuire o essere maggiori.

Prima di costruire le fondazioni bisogna tenere conto che il terreno non è omogeneo e che deve assorbire i carichi e reagire con una forza uguale e contraria.

·        Per grandi costruzioni si ritiene indispensabile una buona conoscenza dei terreni interessati e si incarica un geologo per l'analisi del terreo con vari campioni;

·        Per piccole costruzioni non è possibile, economicamente, fare un indagine specialistica, ma si fanno indagini dirette in diversi punti o si prende esempio da costruzioni vicine.



Le prove dirette

Le determinazione della portanza del terreno si può eseguire in due modi:

- con carico statico costituito da zavorra, in cui basta disporre di carichi pesanti (blocchi di pietra o calcestruzzo) che verranno applicati gradualmente su un tavolato a contatto con il terreno da provare;

- con carico statico provocato da martinetti idraulici, in cui il carico si provoca con un martinetto idraulico posto fra la piastra di pressione e la zavorra.

Dal grafico di pag. 130 può notare che la linea ha un andamento quasi rettilineo, e ciò vuol dire che i cedimenti sono quasi proporzionali ai carichi. Per avere il carico di sicurezza del terreno in quel punto, bisogna dividere il carico unitario per un coefficiente di sicurezza, che si può assumere pari a 2 per terreni molto compatti e pari a 3 ¸ 4 per terreni meno coerenti.

Gli scavi di sbancamento e di fondazione

Prima di iniziare una costruzione è necessaria la preparazione del terreno stesso, che consiste in lavori di:

-         asportazione dello strato di humus vegetale;

-         demolizione ed asportazione di eventuali muretti;

-         spostamento di linee elettriche aeree ed interrate;

-         spianamento secondo i piani quotati previsti dal progetto.

Una volta ottenuti sul terreno i piani alle quote progettuali, si potrà dare il via alla costruzione riportando sul terreno la forma delle strutture di fondazione previste dai disegni. Questa operazione detta di tracciamento consiste nel disporre sul terreno dei picchetti, le caprette di legno o i piastrini in mattoni. I picchetti di riferimento devono essere posti al di fuori della zona interessata degli scavi e le dimensioni delle strutture e le relative quote si ottengono per intersezione di allineamenti individuati da fili di ferro tesi fra i due riferimenti e riportate poi con fili a piombo. Una volta riportato sul terreno il disegno della fondazione, si procede al relativo scavo, che può essere eseguito a macchina, con l'escavatore o a mano nei punti dove risulta impossibile la manovra della macchina.

Lo scavo eseguito accuratamente sulla base dei disegni esecutivi prende il nome di scavo a sezione obbligata ed il suo costo aumenta in proporzione alla profondità da raggiungere. Durante le fasi di scavo occorre attenersi alle norme di sicurezza (legge 626) degli addetti lavori; le pareti dei terreni instabili devono essere sempre puntellate con armature di legno (sbadacchiature) robuste a seconda del 949i87j tipo di terreno e della profondità dello scavo.

Nelle stagioni piovose si verifica spesso il riempimento dei cavi di fondazione di acque piovane o di infiltrazioni. Nel caso di cavità munite di sbadacchiature, l'infiltrazione di acqua viene facilmente eliminata con una pompa aspirante (aggottamento).

La tecnica delle fondazioni

Dopo lo scavo si passa al progetto  della struttura di fondazione, che deve tenere conto del sistema costruttivo della struttura superiore. Per i terreni di normale portanza possiamo distinguere fra le fondazioni dirette superficiali:

Ø      continue:

v     ordinarie

v     travi rovesce

v     platee

Ø      discontinue:

v     plinti

v     zattere

Se il terreno offre una buona resistenza e la costruzione è del tipo intelaiato, si può utilizzare una fondazione a plinti (più economica); se il terreno ha una minore resistenza, per lo stesso tipo di struttura, si utilizzerà una fondazione a travi rovesce. Se la costruzione consiste in strutture ordinarie (muri di mattoni) il tipo più idoneo sarà la fondazione continua ordinaria, di semplice esecuzione.

Le fondazioni continue ordinarie

Se la fondazione è costituita da muratura di pietrame o di mattoni, il raccordo fra muro in elevazione e la base della fondazione stessa sarà eseguito a riseghe, della larghezza massima di 20 cm e di altezza circa il doppio della larghezza, in modo che l'angolo a alla base sia compreso fra 55° e 60°.

Se viene impiegato calcestruzzo di cemento non armato, disponendo di apposite casseforme, si può realizzare una forma a sezione trapezia o a campana (con a come sopra). In genere per evitare la spesa della cassaforma si preferisce riempire interamente il cavo di fondazione con calcestruzzo. Anche se la quantità di calcestruzzo è superiore a quella teorica richiesta, la facilità e rapidità di esecuzione fanno preferire questo metodo.

Nel caso di terreni di scarsa portanza per i quali necessita una base di fondazione molto larga rispetto al muro superiore, l'angolo può risultare minore di 55°-60°. La struttura muraria di fondazione può in questo caso rompersi per due tipi di sollecitazione:

-         per punzonamento, dovuto a sforzi di taglio, che la muratura non sopporta;

-         per flessione, dovuta al momento delle coppie di forze agenti.

Per questo motivo è indispensabile che la struttura muraria della fondazione continua sia sottoposta, in ogni punto, a soli sforzi di compressione e questo si verifica con sicurezza se l'angolo a è superiore a 55°-60°.

Nel caso di fondazione superficiale, con base molto larga rispetto alla sezione del muro, bisogna  adottare una struttura mista, con il basamento di cemento armato, che permette, con l'armatura di ferro, di realizzare una doppia mensola rovescia, resistente a flessione e taglio. Sotto il basamento di cemento armato si deve eseguire uno strato di calcestruzzo a bassa dosatura di 10 cm di spessore, chiamato magrone, allo scopo di predisporre una superficie spianata e per evitare ai ferri di armatura il contatto diretto con la terra (funzione di isolamento per evitare la risalita dell'acqua per capillarità).



La struttura della fondazione continua si completa con il cordolo, che ha la funzione di legamento e di riparazione dai carichi che vengono distribuiti più uniformemente. Lo spessore del cordolo deve essere uguale a quello della muratura di fondazione e di altezza non inferiore alla metà della larghezza.

L'armatura del cordolo deve essere costituita da 4 o più ferri, di diametro non inferiore a 14 mm; le staffe devono essere di 6 mm, ad intervalli non maggiori di 30 cm.

Sopra il cordolo, prima di iniziare la struttura in elevazione, si applica uno strato impermeabilizzante di varia natura (bitume, asfalto) per impedire che l'umidità del suolo sia trasmessa per capillarità alle murature superiori.

Le fondazioni continue a travi rovesce

Si chiama a trave rovescia perché risulta rovesciata rispetto a quella comunemente usata nelle strutture, in quanto il carico è costituito dalle reazioni del terreno e quindi agente dal basso, anziché dall'alto. Questo tipo di fondazione molto utilizzato per sistemi costruttivi in acciaio ed in cemento armato a struttura intelaiata.

Per terreni di scarsa resistenza, la base di fondazione diventa molto grande per cui la distanza fra gli estremi di due travi rovesce vicine tende praticamente ad annullarsi. In questo caso si ottiene una unica platea di fondazione (vedi fotocopia).

I plinti

Il plinto è un tipo di fondazione discontinua adatto per terreni di buona resistenza meccanica (perché trasmette i carichi in modo uniforme) e valido solo per sistemi costruttivi a pilastri e travi. Il plinto è sempre eseguito in CLS di cemento e può essere armato.

Il plinto senza armatura di ferri viene chiamato inerte e può assumere varie forme, a gradoni o a tronco di piramide. Condizione essenziale è che l'angolo a sia maggiore di 55°. Il plinto è molto pratico ed economico perché il CLS può essere confezionato con una bassa dosatura di cemento (in quanto non c'è l'armatura di ferro), comunque non inferiore a 200 Kg/m3 di impasto.

Se il plinto è soggetto a sollecitazione di presso-flessione, cioè la risultante dei carichi è eccentrica, allora la distribuzione dei carichi sul terreno sarà variabile.

Se l'eccentricità della risultante dei carichi supera il nocciolo d'inerzia allora si avrà una punta massima di notevole entità. In questo caso l'assestamento che si verifica in maniera differenziata, può portare alla rotazione della base del plinto con conseguenze molto pericolose. Per evitare questo si potrebbe costruire una pianta asimmetrica.

Il plinto armato è indispensabile quando l'altezza del cavo di fondazione non consente l'angolo a maggiore di 55°; in questo caso gli sforzi di trazione e di taglio sono elevati e devono essere sopportati dall'armatura di ferro. Per i plinti armati non è sufficiente dosare il calcestruzzo a 200 Kg/m3, ma deve essere sempre dosato con un minimo di 300 Kg di cemento per metro cubo. Schematicamente, il plinto può essere considerato come composto da quattro mensole incastrate nelle quattro facce del pilastro. Il plinto armato può assumere varie forme, in relazione al tipo di terreno: spesso si usa a piastra nervata (mensole disposte lungo gli assi o lungo la diagonale), quando la portata del terreno è piuttosto scarsa. La base del plinto è costituita da una piastra armata ed irrigidita da una serie di mensole raccordate al pilastro. Il funzionamento statico è ottimo, ma l'esecuzione è costosa.

La tendenza degli imprenditori è quella di eliminare le casseforme, disponendo la regolare armatura di ferro nel cavo di fondazione e riempiendo il tutto di conglomerato, che quindi in molte parti è superfluo.

In casi particolari, come la vicinanza di altre strutture o di confini di proprietà, il plinto assume una forma ridotta e viene chiamato plinto zoppo. Una variante economica di questo tipo di fondazione è quella del plinto a tappo, nella quale il pilastro ha i ferri di armatura prolungati nella parte di calcestruzzo a forma tronco-conica o piramidale.

Le fondazioni isolate a zattere

Quando per necessità costruttive due o più pilastri sono molto vicini tra loro, si ricorre ad un grosso plinto, chiamato zattera, costituito da una piastra di notevole spessore, armata con reti di ferro poste nella parte superiore ed inferiore. L'esecuzione dell'armatura in ferro è molto veloce essendo i ferri in genere tutti uguali e può essere resa ancora più rapida con l'impiego di reti elettrosaldate o di macchine automatiche.

La zattera risulta meno rigida del plinto e quindi la distribuzione del carico sul terreno è meno uniforme, con punte massime in corrispondenza dei pilastri. Tutte le fondazioni isolate devono essere collegate da travi cemento armato poste alla base dei pilastri. Queste travi, comunemente chiamate cordoli, appoggiano in parte sul terreno solido ed in parte su terra di riporto, ma non hanno lo scopo di ripartire i carichi. I cordoli assicurano che i vari plinti di fondazione restino solidali fra loro evitando gli spostamenti orizzontali dei plinti, ma restano possibili i movimenti verticali.

Le fondazioni indirette

Nel caso di terreni di scarsissima resistenza (poco coerenti: sabbiosi, ghiaiosi, argillosi, o con molta H2O) oppure quando gli strati resistenti si trovano a notevoli profondità, si ricorre a fondazione indirette, mediante l'impiego di pali di varia natura e forma. La reazione dell'insieme palo-terreno è chiamata portanza ed è in funzione dell'attrito laterale e dell'appoggio sulla punta.

La fondazione indiretta è in genere formata da un insieme di pali, cioè la palificata. La palificata può eseguita per raggiungere uno strato di terreno molto solido ad una nota profondità la portanza è affidata all'appoggio delle punte dei pali, oppure può essere eseguita su terreno che è costituito da soli strati inconsistenti, in cui la portanza è dovuta in massima parte all'attrito laterale. In questo caso la palificate si chiama palificata sospesa, nella quale la portanza complessiva non può essere commisurata su quella del singolo palo, in quanto si creano delle zone di sovrapposizione delle pressioni per la vicinanza dei pali. Per evitare l'influenza reciproca dei pali è opportuno che la distanza fra i pali sia regolata in base al loro diametro.

Disposizione e collegamento dei pali

I pali vengono disposti con l'asse longitudinale verticale, perché la risultante dei carichi è anch'essa quasi verticale; nelle strutture, come muri di sostegno o spalle di ponti, nelle quali la risultante è inclinata, si possono avere disposizioni diverse, in modo da evitare ai pali le sollecitazioni di flessione e taglio, che risultano dannose. Si ricorre, per questo, all'inclinazione dei pali, inclinazione che non deve superare i 15°, salvo ad arrivare a 30° per pali corti.

Tipi di pali

I pali possono disdinguersi in due grandi categorie:

- pali battuti, che sono eseguiti fuori opera e poi infissi nel terreno con speciali sttrezzature; possono essere in legno, acciaio o in cemento armato;

- pali trivellati, che sono eseguiti direttamente nel terreno con varie tecniche.

Pali in legno

Venivano usati molto in passato nei luoghi paludosi o lagunari. Le essenze preferite sono pino e larice perché resinose e quindi resistenti all'acqua. La lunghezza dei pali può arrivare ai 15 m, ma abitualmente si utilizzano da 6-8m. Il diamentro del fusto è di circa 1/10 della lunghezza (20-25 cm). La punta viene protetta con una puntazza metallica per facilitarne l'infissione e la testa con una ghiera metallica per evitare lo sfibramento durante la battitura. L'infissione dei pali viene effettuata con battipali, con magli da 4-8 quintali. Il maglio è lasciato cadere ad una altezza fissata, per circa 10-20 volte di seguito. Alla fine della serie di colpi, detta volata, si misura il rifiuto, cioè di quanto il palo si è infisso nel terreno. All'inzio della battitura il rifiuto è molto grande, poi via via si decresce fino ad arrivare al rifiuto assoluto, quando è minore di 5 mm e quindi la battitura viene sospesa. Terminata la battitura di tutti i pali previsti per la fondazione, si procede al taglio delle parti dei tronchi, che restano in misura diversa fuori dal terreno, e quindi si collega la palificata con tavoloni (in passato) o con solettoni di CLS di cemento.




Pali in acciaio

Si usano colonne cave di acciaio di adeguato spessore, con punta conica, oppure aperte, infisse nel terreno con battipalo. La colonna cava senza punta si riempie di terreno durante l'infissione, che può essere estratto e sostituito con conglomerato di cemento. Il diametro può variare da 20-60 cm. L'attrito laterale del palo in acciaio è piuttosto basso, quindi non è adatto a palificate sospese. I vantaggi di questi pali sono la resistenza sia a compressione che a flessione ela facilità di infissione anche nei terreni coerenti e con grossi ciottoli.

Pali di cemento armato

I pali a sezione circolare o poligonale, piena o cava, vengono costruiti, mediante cassaforme metalliche, impiegando CLS di elevata resistenza. Il diametro del palo può arrivare a 60 cm e se il palo è cavo lo spessore della parete varia da 6-8 cm; la lunghezza di solito è sui 12 m ma possono arrivare a 25m.

La posa in opera è eseguita con battipalo; la testa del palo deve essere protetta durante la battitura con una cuffia per attutire i colpi del maglio, che potrebbero provocare lo sfaldamento del CLS.

Il primo di palo in CLS è l'Hennebique, a sezione quadrata piena, angoli smussati, con armatura longitudinale composta da quattro ferri e staffatura normale. Il più recente è il palo SCAC (società cementi armati centrifugati), inpiegato anche per le paline elettriche, telefoniche, ecc. la sezione è circolare cava ed il profilo longitudinale può essere anche a forma conica; l'armatura è composta da ferri logitudinali e da staffatura elicoidale. La lunghezza max è di 30 m.

Pali trivellati in opera

Il palo trivellato viene eseguito direttamente nel terreno (incoerenti). Le misure ricorrenti sono per la lunghezza di 10-30 m, per il diametro di 30-60 cm. Il materiale impiegato è sempre il CLS di cemento con o senza armatura. Il procedimento si può sintetizzare in tre fasi:

- formazione di una cavità cilindrica nal terreno, fino alla profondità prestabilita; La formazione della cavità del palo presenta problemi diversi a seconda del tipo di terreno. Se il terreno è molto incoerente, la cavità può essere formata senza asportare il materiale costipando il terreno lateralmente. Se il terreno è più consistente, allora la cavità si realizza asportando il materiale mediante una sonda lasciata cadere dall'altro. Se ci sono terreni con strati di notevole consistenza si ricorre a punte speciali che agiscono per rotazione.

- applicazione di sistemi per impedire la richiusura della cavità. In genere i terreni attraversati dai pali sono piuttosto incoerenti e spesso saturi di acqua e quindi la cavità si richiuderebbe all'istante se contemporaneamente all'estrazione del materiale non si affondasse nel terreno una "camicia" di protezione, costituita da un tubo-forma di acciaio di diamentro interno uguale a quello del palo.

- costruzione del palo trivellato con getto del conglomerato di cemento, relativo costipamento e l'eventuale posa in opera dell'armatura in ferro.

Palo Franki

È un palo in CLS, con o senza armatura in ferro, e può essere eseguito verticalmente e inclinato max di 25°. Il diametro è variabile e la portata del palo può andare da 40 a 100 tonnellate. Le fasi di esecuzione sono:

·        Appoggiato il tubo-forma nel punto prestabilito del terreno, si versa sul fondo una certa quantità di conglomerato a consistenza umida, che costituisce il tappo;

·        Sotto l'azione di un maglio del peso di 20-40 quintali a caduta libera, l'insieme tappo e tubo-forma pernetra nel terreno, impedendo si a all'acqua di falda che alla terra di penetrare all'interno del tubo. In questo modo l'affondamento del tubo fino alla profondità desiderata avviene senza l'estrazione di materiale e ciò determina una costipazione delle terre intorno al tubo;

·        Si blocca il tubo all'estremità, e si fa in modo, sotto l'azione ripetuta del maglio, che il tappo esca dal tubo e formi la base del palo;

·        Sfilando via via il tubo-forma, mentre si versa altro CLS, si procede sempre al costipamento del conglomerato, che compresso tende a formare dei rigonfiamenti laterali.

Alla sommità del palo si pone sempre una armatura in acciaio, ai fini del collegamento al solettone di base della palificata.

Il palo Franki armato si esegue allo stesso modo, soltanto che prima di eseguire il getto del CLS, viene posta in opera l'armatura, che è costituita da 4-8 ferri longitudinali di diamentro di 14-24 mm, tenuti insieme da una staffatura elicoidale da 6-10 mm.

Palo simplex

Il tubo-forma, munito di punta, viene infisso nel terreno con battipalo fino alla dovuta profondità, quindi si procede al getto di CLS recuperando via via il tubo e costipando con pestello il conglomerato. La punta del palo resta nel terreno (a perdere), a meno che non sia del tipo apribile e quindi recuperabile. Il diametro varia da 40-60 cm e la profondità media da 10-20 m.

Una variante del palo simplex è il duplex, in cui una volta terminato il palo simplex, quando il conglomerato è ancora fresco, si procede all'infissione si un secondo tubo-forma, che determina l'espansione laterale del CLS ed un ulteriore costipamento del terreno, poi si riempie di CLS il secondo tubo, come per il palo simplex. Si ottiene in tal modo un palo di notevole diamentro.

Il palo simplex può anche essere pressato, in questo caso si:

- riempie interamente il tubo-forma di conglomerato di cemento e quindi si recupera il tubo per un tratto di 1-1,5 m.

- riempie nuovamente di CLS la parte del tubo recuperata, si chiude la sommità e si batte il tubo con il maglio; il CLS è costretto ad espandersi nella parte terminale del palo, formando un bulbo. L'operazione si ripete varie volte fino ad ottenere un palo dal fusto con ingrossamenti laterali.

Palo benoto

Questo tipo di palo è in genere di grande diametro (1,5-2 m) e può raggiungere notevoli profondità (oltre 40m). per notevoli profondità il tubo è fatto a sezioni, che vengono unite o saldate man mano che affondano nel terreno. Completato lo scavo si procede al getto di CLS con una benna e contemporaneamente si recupera il tubo-forma con un movimento rotatorio alternativo, e si effettua il costipamento del CLS. Durante l'estrazione il tubo viene ridotto nuovamente in sezoni, mediante il taglio con fiamma ossidrica.

Pali alla bentonite

Il palo alla bentonite ha la funzione di protezione del cavo che viene assolta da un fango bentonitico (composto da acqua e da un tipo di argilla molto pesante), che riempie la cavità man mano che si estrae il materiale e che impedisce le infiltrazioni di acqua, per le sue alte qualità impermeabilizzanti.

Sono dei pali adatti per terreni con notevole presenza di acqua di infiltrazione, per queso tipo palo il franamento del terreno, una volta estratto il materiale con i sistemi sonda o benna mordente, viene impedito dal fango bentonico, che ha la capacità di passare dallo stato liquido, quando è in movimento, allo stato colloidale, quando è fermo. Il fango pesante e gelatinoso esercita una pressione idrostatica sufficiente ad assicurare la stabilità delle pareti del cavo e nello stesso tempo crea una barriera impenetrabile alle infiltrazioni di acqua. La gettata del CLS viene effettuata impiegando un lungo imbuto che deposita il CLS alla base del palo; man mano che si versa il CLS, il fango viene spostato in alto e recuperato in una vasca. Profondità fino a 40-60 m con diametri da 50-250 cm.

Diaframmi in calcestruzzo

I diaframmi consistono nell'esecuzione di pareti continue (successione di pali uno accanto all'altro), utili per la loro funzione di barriera alle infiltrazioni delle acque. Vengono utilizzati nella costruzione di arginature di fiumi e per fondazioni continue profonde. Viene eseguito asportando il materiale con benna mordente oppure utilizzando la stessa bentonite come veicolo per estrarre il terreno scavato (in cui la bentonite viene immessa a pressione sul fondo della cavità e fatta risalire insieme al materile scavato e poi recuperata). Sono realizzati con lunghezze da 2-6 m, con spessore da 30-150 cm. La profondità può raggiungere 30-50 m. Le varie sezioni vengono eseguite a fasi alterne per permettere l'esecuzione del giunto. I diaframmi devono essere dotati di armature per resistere a sforzi di flessione.

Palo Wolfsholz (ad aria compressa)

Dopo aver affondato il tubo-forma ed estratto il materiale, si chiude il tubo con uno speciale coperchio a vite, attraversato da tre tubazioni: una per l'aria compressa a bassa pressione (ha la funzione di eliminare l'acqua), una per quella ad alta pressione, e l'ultima più grande per il CLS. Si immette il CLS a pressione, riempiendo tutto il tubo, poi si immette l'aria ad alta pressione, che determina l'espansione del CLS nel terreno, e nello stesso tempo fa risalire il tubo per la pressione che esercita sul coperchio a tanuta. Al termine il palo ha le pareti molto rugose.

Fondazioni in presenza di acqua

Per la costruzione di ponti, gallerie, moli, si verifica di dover eseguire la fondazione in presenza di acqua, per cui si ricorre a tecniche che allontanano l'acqua per il tempo della costruzione, oppure di attrezzature speciali che permetto ttono il lavoro anche nell'acqua.

Fondazioni con l'ausilio di ture

La tura è un sistema di contenimento impermeabile all'acqua. Se il livello dell'acqua non supera i 2 m, si ricorre alla tura semplice, costituita da una parete di tavoloni in legno; per altezze inferiori ai 4 m, la tura è formata da due paratie di legno poste ad una certa distanza e riempite di argilla. La paratia di legno è formata da tavoloni con la costola sagomata a coda di rondine o a V, con la punta rinforzata da lamiera o da speciali puntazze, per facilitarne l'infissione nel terreno.



Paratie metalliche

Le palancole di acciaio sono adatte a sostenere le notevoli pressioni dell'acqua e di facile infissione e recupero dal terreno, inoltre permette una rapida esecuzione della recinzione della zona che deve essere scavata. Le più comuni sono Larssen, Krupp, tubolare, Hoesch, Ranson e con profilati ad i. la larghezza è di circa 40cm, con spessore da 8-20 mm e di lunghezza fino a 10 m. i bordi sono sagomati in modo da ottenere un facile incastro una con l'altra; infissione avviene mediante battipalo azionato ad un ritmo molto veloce (100-300/min).

Paratie con palancole di CLS armato

Sono eseguite per le paratie che non vengono smontate, ma che restano nel terreno come opere definitive. Lo spessore è da 25-35 cm e la larghezza da 40-45 cm. I bordi sono sagomati in modo da ottenere un buon incastro.

Fondazioni con cassoni

Inpresenza di acque permanenti si può ricorrere ai cassoni:

- a cielo aperto, sono costituiti da grandi parallelepipedi con le paratie in C.A. senza fondo e coperchio, costruiti fuori opera. I bordi inferiori del cassone sono a punta protetta da lamiera di acciaio per facilitarne l'affondamento nel terreno; lo scavo viene fatto con benna mordente e quando si è raggiunta la profondità stabilita, si pompa l'acqua e si effettua il getto di CLS. Profondità 15-20 m.

- galleggianti (per opere portuali), sono chiusi alla base; vengono costruiti fuori opera e poi varati in acqua nel punto stabilito, riempiti di pietrisco e appoggiati su un letto di ghiaia preparato in precedenza. Si effettua su terreni in grado di sopportare il peso della fodaz.

- pneumatici, sono impiegati quando si deve operare in bacini di acque molto profonde. Sono attrezzature che sfruttano la pressione dell'aria per impedire all'acqua di invadere la zona di lavoro. È composto dal camino, per l'accesso alla camera di lavoro dei materiali e degli operai, la camera di compensazione di pressione, con i dispositivi di apertura e chiusura a tenuta d'aria. La sua applicazione è possibile per ponti, dighe ed opere marittime. La prima operazione consiste nell'appoggiare il cassone sul fondo del terreno e quindi immettere aria a pressione nella camera di lavoro, che rimane asciutta. Poi gli operai scendono nella camera di lavoro e scavano il terreno in modo che il cassone affondi automaticamente; nello stesso tempo all'esterno altri operai procedono a crostruire una muratura così che il soffitto del cassono sia sempre sopra il livello dell'acqua, fino a raggiungere la profondità necessaria. La camera di lavoro viene interamente riempita di CLS e viene smontata la camera di compensazione e viene recuperato il camino.

Adeguamento delle fondazioni: sottofondazioni

Viene eseguita per assicurre la stabilità di vecchie strutture che hanno subito cedimenti nel tempo e consiste nel ricostruire una nuova fondazione sotto quella esistente. Il sistema di sottomurazione è adatto a terreni con carichi non elevati e consiste nel sottofondare a tratti, scavando una zona di 1m sotto la vecchia fondazione, e quindi inserire una nuova struttura, realizzata con muratura di mattoni pieni e malta cementizia o con CLS armato. Nel caso di forti carichi sul terreno è meglio realizzare la sottofondazione con l'impiego di pali, tra cui il più noto è il palo mega, posto in opera mediante diverse fasi:

1.       si scava una porzione di terreno mettendo a nudo la struttura muraria da sottofondare e si applica una piastra di ripartizione in acciaio;

2.       si scava una piccola parte di terreno per inserire un martinetto e al prima porzione di palo, terminante a punta;

3.       si esercita la pressione con il martinetto idraulico, per cui il palo è costretto ad affondare nel terreno;

4.       affondata la prima sezione, si pone in opera la seconda e si ripete l'operazione fino alla profondità necessaria.

Trattamento dei terreni di fondazione

Si effettuano allo scopo di ottenere maggiore compattezza e resistenza del medesimo; a seconda dei tipi di terreno si utilizza:

»       drenaggio, per terreni liosi, argillosi o sabbiosi, con eccesso di acqua d'infiltrazione. Tende a ridurre la quantità di acqua nel terreno e può essere eseguito con due metodi: con la costruzione di pozzi drenanti, nel quale si raccoglie l'acqua in eccesso (i pozzi sono costruiti in CLS forati, affondati nel terreno e nei quali si raccoglie l'acqua); con la costruzione di pali di sabbia, per terreni molto argillosi ed impermeabili, lo scavo del palo può essere effettuato con acqua ad alta pressione, poi si riempie la cavità del palo con sabbia piuttosto grossa.

»       Compattazione, adatto per il costipamento di terreni in profondità, ci sono due metodi:

ە           Vibroflottazione, che è effettuata mediante infissione nel terreno di un lungo tubo (30m; Ф 30 cm). L'affondamento del tubo avviene per l'azione dell'acqua che esce a forte pressione da un ugello alla base del tubo, grazie anche alla vibrazione del tubo che determina un assestamento del terreno.

ە           Vibrontasamento, che viene eseguito con la stessa apparecchiatura; il tubo vibrante tende a formare una cavità, che viene poi riempita di giaia grossa.

»       Costipamento, che consiste nell'esecuzione di micropali. Un metodo semplice è quello di infiggere nel terreno con il battipalo un tubo-forma di piccolo diametro(15-20 cm), con la base inferiore chiusa da una piastra, e successivemente, immettere nel terreno il conglomerato di cemento, mentre si recupera il tubo.

Vecchi tipi di fondazioni

Si possono avere due tipi di fondazione ad arco:

Ä          Con archi impostati su grossi pilastri o colonne di muratura, adatto per terreni poco resistenti in superficie, ma ottimi a profondità superiori ai 3 m; gli archi devono avere spessore non inferiore a quello delle murature sovrastanti.il terreno sagomato e battuto servirà da centina.

Ä          Con archi rovesci, adatti a terreni con scarsa resistenza anche in profondità, consiste nel collegare alla base le colonne con gli archi a sesto ribassato, che ripartiscono le pressioni su un area maggiore di terreno. Ha il vantaggio di poter ricavare dei vani utili come cantine.

Isolamento delle strutture di fondazione e dei vani seminterrati

Un elevato tasso di umidità nelle murature ha numerose conseguenze:

- inflorescenze di muffe, specie negli angoli degli ambienti dove l'aria ristagna;

- macchie sulle pareti;

- colature di acqua che si condensa sulle pareti fredde;

- marcescenza dell'intonaco, con sfarinamento, gonfiature e distachi;

- infiltrazioni di acqua dai giunti del pavimento.

L'unica soluzione è quella di impedire le infiltrazioi di acqua e di creare una buona circolazione d'aria, che elimini l'umidità ambientale che provoca la formazione di condense. Gi interventi da eseguire sono:

- demolizione completa del pavimento e relativo vespaio e rifacimento mettendo sotto lùil pavimento uno strato di materiale isolante;

- demolizione delle murature a tratti, oppure con taglio meccanico, per inserire uno strato isolante

- demolizione e rifacimento degli intonaci, se sono deteriorati.

Oppure senza nessuna demolizione:

- costruzione di un nuovo vespaio o solaio, lasciando una camera d'aria fra il vecchio e il nuovo;

- costruzioni di contropareti in laterizi forati a distanza di ciarca 5-10 cm dal muro umido, per creare una intercapedine, da mettere in comunicazione con l'esterno mediante appositi aeratori.







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