Norme tecniche per le costruzioni: le opere di fondazione superficiali

Come già sottolineato nel precedente articolo Norme tecniche per le costruzioni: la progettazione geotecnica, nel Capitolo 6 del decreto ministeriale del 14 gennaio 2008, recante “Norme Tecniche per le Costruzioni” sono affrontate in maniera unitaria tutte le problematiche che riguardano la progettazione geotecnica ed in particolare sono riportate le indicazioni riguardanti le verifiche geotecniche globali e locali, la determinazione delle sollecitazioni delle strutture a contatto con il terreno e la valutazione delle prestazioni del sistema geotecnico nelle condizioni d’esercizio.

Le fondazioni sono distinte in fondazioni superficiali o dirette come ad esempio i plinti, le travi e le platee, e fondazioni profonde come ad esempio i pali, i pozzi, i cassoni.
Il comportamento delle fondazioni è condizionato da numerosi fattori, cioè, lato terreno, dalla successione stratigrafica, dalle proprietà fisiche e meccaniche dei terreni, del regime delle pressioni interstiziali mentre, lato opera, dalle dimensioni, dalle caratteristiche della struttura in elevazione, dalla sequenza cronologica con la quale vengono costruite le varie parti dell’opera, dai carichi trasmessi in fondazione.
A questi si aggiungono inevitabilmente dei fattori ambientali, quali le caratteristiche morfologiche del sito, il deflusso delle acque superficiali, la presenza di altri manufatti o edifici presenti nelle vicinanze della costruzione.
In situazioni nelle quali sono possibili fenomeni di erosione o di scalzamento da parte di acque di superficiali, ovvero nel caso di ponti, di opere marittime e simili, è necessario considerare la configurazione e la mobilità dell’alveo fluviale o del fondo marino, la erodibilità di questi in funzione del regime delle acque e delle caratteristiche dei terreni e del manufatto impostando le fondazioni a profondità tale da non risentire di questi fenomeni.

Per quanto riguarda le fondazioni superficiali sono previste verifiche sia agli stati limite ultimi che agli stati limite di esercizio. Per quanto riguarda gli stati limite ultimi devono essere presi in considerazione tutti i meccanismi di stato limite ultimo, sia a breve sia a lungo termine.
Se le fondazioni sono posizionate sopra o in prossimità di pendii naturali o artificiali deve essere effettuata la verifica di stabilità globale del pendio includendo nelle verifiche le azioni trasmesse dalle fondazioni.
Le verifiche devono essere effettuate almeno nei confronti dello stato limite ultimo (SLU) di tipo geotecnico (GEO) che prevede condizioni di collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno, per scorrimento sul piano di posa e per stabilità globale e di tipo strutturale (STR) per il raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali.

La normativa individua due diversi approcci progettuali, denominati appunto “Approccio 1” e “Approccio 2” che si differenziano per i valori dei fattori di sicurezza dei parametri geotecnici (M), delle azioni (A) e delle resistenze (R) che si trovano tabellati..
La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l’Approccio 1 utilizzando la Combinazione 2 (A2+M2+R2)(vedi Tabelle 6.2.I e 6.2.II per le azioni e i parametri geotecnici e nella Tabella 6.8.I per le resistenze globali).
Nelle verifiche agli stati limite ultimi per il dimensionamento geotecnico delle fondazioni (GEO), l’analisi può essere condotta con l’Approccio 1-Combinazione 2 (A2+M2+R2) o con l’Approccio 2 (A1+M1+R3), mentre in quelle agli stati limite ultimi finalizzate al dimensionamento strutturale (STR), l’analisi può essere svolta utilizzando la Combinazione 1 (A1+M1+R1)

Per quanto riguarda l’analisi degli stati limite ultimi per raggiungimento della resistenza degli elementi che compongono la fondazione stessa (STR), l’azione di progetto è costituita dalla sollecitazione nell’elemento e la resistenza di progetto è il valore della sollecitazione che produce la crisi nell’elemento esaminato.
Le verifiche agli stati limite di esercizio (SLE) prevedono invece il calcolo dei valori degli spostamenti e delle distorsioni per verificarne la compatibilità con i requisiti prestazionali della struttura in elevazione.
Le azioni trasmesse in fondazione producono sui terreni delle deformazioni che provocano
spostamenti del piano di posa. In base all’evoluzione nel tempo si distinguono i cedimenti immediati e i cedimenti differiti. Questi ultimi sono caratteristici dei terreni a grana fine, poco permeabili, e dei terreni organici. Nel caso di terreni a grana fine, i parametri che caratterizzano la deformabilità sono di regola ottenuti da prove di laboratorio su campioni indisturbati. Nel caso di terreni a grana media o grossa, i parametri anzidetti possono essere valutati sulla base dei risultati di indagini geotecniche in sito. I valori delle proprietà meccaniche da adoperare nell’analisi sono quelli caratteristici e i coefficienti parziali sulle azioni e sui parametri di resistenza sono sempre unitari.

È importante sottolineare che nell’impiego dell’espressione trinomia per la valutazione del carico limite, i valori di progetto dei parametri di resistenza (c’d, jd) devono essere impiegati sia per la determinazione dei fattori di capacità portante, Nc, Nq, Ng, sia per la determinazione dei coefficienti correttivi, ove tali coefficienti intervengano.

Articolo dell’Ing. Stefano Valentini


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