Norme tecniche per le costruzioni: la progettazione geotecnica

Il Capitolo 6 del decreto ministeriale del 14 gennaio 2008, recante “Norme Tecniche per le Costruzioni” raccoglie in forma unitaria le norme che disciplinano la progettazione geotecnica.

In questo capitolo sono contenute indicazioni riguardo alla verifica delle condizioni di sicurezza globale e locale del sistema costruzione-terreno, riguardo alla determinazione delle sollecitazioni delle strutture a contatto con il terreno e riguardo alla valutazione delle prestazioni del sistema nelle condizioni d’esercizio.

Sono riportate indicazioni per il progetto e la realizzazione di:
– opere di fondazione;
– opere di sostegno;
– opere in sotterraneo;
– opere e manufatti di materiali sciolti naturali;
– fronti di scavo;
– miglioramento e rinforzo dei terreni e degli ammassi rocciosi;
– consolidamento dei terreni interessanti opere esistenti, nonché la valutazione della sicurezza dei pendii e la fattibilità di opere che hanno riflessi su grandi aree.

La prima fase delle attività progettuali riguarda sicuramente la scelta della tipologia fondale; è quindi compito e responsabilità del progettista definire un piano di indagini e di prove geotecniche appropriato, per poi interpretarne i risultati e individuare i modelli geotecnici più appropriati in base, come già detto, alla tipologia di opera o di intervento, alle tecnologie previste e alle modalità costruttive.
La progettazione geotecnica non è altro che l’insieme di queste attività, unitamente alle analisi per il dimensionamento geotecnico delle opere. I risultati delle attività devono essere raccolti nella Relazione geotecnica nella quale devono essere riportati i risultati delle indagini e delle prove, della modellazione geotecnica e delle analisi eseguite per la verifica delle condizioni di sicurezza e per la valutazione delle condizioni d’esercizio del sistema costruzione-terreno.
Il piano delle indagini deve essere predisposto sulla base dell’inquadramento geologico della zona e in funzione dei dati necessari per la ricostruzione delle caratteristiche geologiche del sito.

Devono essere definite le caratteristiche delle singole unità litologiche (terreni o rocce) con particolare attenzione ad eventuali disomogeneità, discontinuità, ai fattori che possano alterare le proprietà fisiche e meccaniche dei materiali. I risultati delle indagini effettuate devono essere esposte in modo esauriente e commentati con riferimento al quadro geologico generale della zona presa in considerazione, sottolineando problematiche e  punti critici che possano risultare significative ai fini dello sviluppo del progetto.
Nella relazione geotecnica devono essere riportati i caratteri litologici, stratigrafici, strutturali, idrogeologici, geomorfologici e, più in generale, di pericolosità geologica del territorio e nonché specifiche indagini in funzione del tipo di opera o di intervento e della complessità del contesto geologico.
I valori caratteristici delle grandezze fisiche e meccaniche da attribuire ai terreni devono essere ottenuti, quando possibile, mediante prove di laboratorio su campioni indisturbati di terreno e attraverso l’interpretazione dei risultati di prove e misure in sito.
Il progettista dovrà scegliere i valori caratteristici dei parametri secondo una stima cautelativa funzione anche dello stato limite considerato.
Se nello stato limite considerato è coinvolto un elevato volume di terreno o se è possibile una compensazione delle eterogeneità per il fatto che la struttura a contatto con il terreno è dotata di rigidezza sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti appare giustificato il riferimento a valori prossimi ai valori medi.
Se, al contrario, nello stato limite considerato sono coinvolti modesti volumi di terreno con possibile concentrazione delle deformazioni fino alla formazione di superfici di rottura nelle porzioni di terreno meno resistenti o nel caso in cui la struttura a contatto con il terreno non sia in grado di trasferire forze dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti a causa della sua insufficiente rigidezza saranno da privilegiare valori caratteristici prossimi ai valori minimi dei parametri geotecnici indagati.
Le indagini e le prove devono essere eseguite e certificate dai laboratori certificati presso il Servizio Tecnico Centrale del Ministero delle infrastrutture secondo l’art.59 del d.P.R. 6 giugno 2001, n.380.
Nel caso di costruzioni o di interventi di modesta rilevanza, che ricadano in zone ben conosciute dal punto di vista geotecnico, la progettazione può essere basata sull’esperienza e sulle conoscenze disponibili, ferma restando la piena responsabilità del progettista su ipotesi e scelte progettuali.
Nel caso di opere di notevole dimensione e importanza dal punto di vista della sicurezza o che interessino terreni con caratteristiche meccaniche scadenti, è opportuno effettuare il controllo del comportamento dell’opera durante e dopo la costruzione tramite un programma di monitoraggio dell’opera.
Il capitolo 6 si occupa quindi, per ogni tipologia di opera o di intervento da eseguire, delle analisi relative alle condizioni di esercizio (SLE) e delle verifiche di sicurezza relative agli stati limite ultimi (SLU).

Per quanto riguarda queste ultime devono essere condotti i seguenti cinque stati limite ultimi:
EQU
– perdita di equilibrio della struttura, del terreno o dell’insieme terreno-struttura, considerati come corpi rigidi;
STR – raggiungimento della resistenza degli elementi strutturali, compresi gli elementi di fondazione;
GEO – raggiungimento della resistenza del terreno interagente con la struttura con sviluppo di
meccanismi di collasso dell’insieme terreno-struttura;
UPL – perdita di equilibrio della struttura o del terreno, dovuta alla sottospinta dell’acqua
(galleggiamento);
HYD – erosione e sifonamento del terreno dovuta a gradienti idraulici.

Nei prossimi articoli si analizzeranno in dettaglio le indicazioni normative riguardanti le varie tipologie di opere o di interventi.

Articolo dell’Ing. Stefano Valentini

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