Home

 prova carico piastra1    prova carico piastra2

 

La prova di carico su piastra (ossia la prova PLT) è senza dubbio uno dei metodi d'indagine che meglio permette di simulare il comportamento di un terreno sollecitato da un carico e che con maggiore attendibilità è in grado di fornire informazioni riguardo il rapporto carico/cedimento, il modulo di deformazione del terreno, nonchè il valore del coefficiente di sottofondo, ossia il coeff. di Winkler.

Essa è perciò una prova particolarmente indicata per valutare lo stato di costipamento di una pavimentazione stradale (lo stesso dicasi per superfici di piazzali, piste di transito di mezzi pesanti, aree a parcheggio, ecc.), così come si presta piuttosto bene a fornire indicazioni circa la deformabilità e la portanza dei terreni di fondazione, a patto che si tenga in debito conto l'effetto scala, della prova stessa.

Come accennato fra le applicazioni più frequenti del metodo vi è senz'altro quella di testare il sottofondo stradale e la sua rispondenza ai requisiti di progetto. Nella pratica ciò si traduce nel sottoporre a verifica di costipamento un qualsivoglia sottofondo, appena sottoposto ad operazioni di rullatura, vibrocompattazione, ecc., con l'intento di verificare il raggiungimento dei requisiti prestazionali attesi.

La prova è di rapida e semplice esecuzione: si tratta per lo più di disporre di una superficie di prova debitamente rullata e regolarizzata, sulla quale la piastra (comunemente del diametro di 300 mm, ma anche di diametri decisamente superiori) possa aderire nel modo più uniforme possibile. Il carico, trasmesso tramite un martinetto idraulico, sarà applicato alla piastra sfruttando una massa di contrasto, comunemente data da un macchinario pesante (trattore, escavatore, autocarro, ecc.).

La durata della prova è piuttosto limitata. In pratica considerando il tempo necessario per l'installazione di tutti gli elementi (piastra di carico, martinetto idraulico, asta porta comparatori e comparatori centesimali), oltre al tempo richiesto per i vari gradini di carico, l'iter di misura si risolve in alcune decine di minuti. Ciò rende possibile procedere con l'esecuzione di un congruo numero di prove, nell'arco della stessa giornata.

Considerato che l'utilità della prova PLT risiede proprio nella possibilità di ripetere la misura sul maggior numero di punti possibile, ben si comprende che essa sarà tanto più in grado di testare il sopraggiunto assestamento del sottofondo quanto maggiore sarà il numero di siti da caratterizzare. Ciò è reso possibile anche dai limitati costi del metodo.

Al termine della sessione di prove, per ciascun test viene redatto uno specifico certificato di prova, nel quale sono forniti:
- il Modulo di deformazione Md, sia per il primo che per il secondo ciclo di carico;
- il Modulo di deformazione E';
- il Modulo di taglio dinamico G.

 

                          prova carico piastra3        prova carico piastra4

Allo scopo di preservare la qualità delle acque, delle falde sotterranee, è vietata la costruzione di pozzi che consentano la comunicazione fra la prima falda (la cosiddetta falda freatica) e le falde profonde (L.R. 22 del 1996).
Tale imposizione normativa nasce dalla necessità, urgente, di preservare la buona qualità delle acque delle falde profonde evitando che gli inquinanti, molto spesso presenti nella falda più superficiale, possano diffondersi in profondità, interessando dunque anche gli acquiferi protetti, generalmente destinati al consumo umano.
 
Tuttavia non di rado i pozzi in uso in agricoltura, nell'industria, ecc., attraversano il limite impermeabile, che separa falde distinte e indipendenti, creando di fatto i presupposti per la propagazione, anche agli acquiferi sottostanti, degli inquinanti provenienti dalla superficie.
Comunemente ciò succede quando la colonna pozzo dispone di filtri posti a varie profondità, ossia tanto sopra quanto sotto il setto impermeabile, che separa i due sistemi acquiferi.
 
cantiere2   punzonatura   schema ricondiz 

Fasi di cantierizzazione

 

Punzonatura della camicia del pozzo

 

Definizione progettuale del tratto da ricondizionare

Ormai dal 2001, col Decreto n. 4/R, la Regione Piemonte stabilisce le verifiche e i controlli, a carico dei proprietari dei pozzi, atti a riscontrare la presenza o meno di condizioni di miscelazione di acque diverse.
Nei casi in cui tale miscelazione abbia luogo (pozzi con filtri sia in falda freatica, sia in falda profonda) occorre presentare, all'Ente di controllo (la Provincia), un progetto di ricondizionamento dell'opera di presa, che preveda il solo prelievo delle acque dalla prima falda, oppure solo dalla falda profonda.
Non ultima la possibilità di rinunciare definitivamente alla concessione, predisponendo un progetto di chiusura, attraverso la completa cementazione della colonna pozzo e della sua intercapedine drenante.

Naturalmente la scelta fra salvare il pozzo, accettando di chiudere i filtri sopra o quelli sotto la base dell'acquifero, piuttosto che abbandonare definitivamente l'opera, spetta alla proprietà, valutati i vantaggi economici dell'una o dell'altra opzione.

A parere di chi scrive l'opzione di rinuncia al pozzo e la sua sigillatura dovrebbe essere considerata sempre come "l'extrema ratio", dato che la disponibilità di un pozzo costituisce quasi sempre un valore aggiunto a favore del terreno, dello stabilimento o di una qualsivoglia proprietà. Non vanno infatti dimenticati i costi elevati per una nuova perforazione, così come non vanno assolutamente trascurati i tempi e gli adempimenti burocratici per giungere alla sua autorizzazione. In altre parole se già se ne dispone, meglio tenerselo, per lo meno con l'idea di vendere il terreno o la struttura con un plus.

All'atto pratico cosa occorre fare?
L'ente di controllo (la Provincia) trasmette al proprietario del pozzo una richiesta di verifica dello stato di consistenza dell'opera. In altri termini viene richiesto di controllare che, in relazione alle caratteristiche costrutive del pozzo stesso e ai caratteri geologici e idrogeologici del sito, vi siano o non vi siano i presupposti per la messa in comunicazione delle acque da falde diverse.

Il Geologo (scelto dal proprietario dell'opera di presa) verifica, anche attraverso videoispezioni in pozzo (se necessarie), lo stato di conservazione dell'opera (presenza di ostruzioni, sfondamenti delle pareti del pozzo, insabbiamenti, ecc.), il suo schema di completamento (posizione dei filtri, tipo di dreno impiegato, ecc.) e la stratigrafia del sito.
L'obiettivo finale è quello di esprimere un parere circa la corretta esecuzione del pozzo (in caso di assenza di comunicazione fra falde distinte) o, in caso contrario, proponendo (in accordo con la proprietà) il ricondizionamento dello stesso, redigendo quindi un progetto apposito.

Per facilitare il compito, circa l'individuazione della base dell'acquifero superficiale, la Regione fissa i criteri tecnici per la sua identificazione, ossia la quota alla quale si localizza il livello impermeabile (terreni argillosi, limoso-argillosi ecc.).
Tali criteri vanno considerati vincolanti e solo nei casi debitamente motivati dai diretti interessati, possono essere adeguati alle circostanze locali, previa accettazione da parte dell'Ente di controllo.

A ricondizionamento completato l'intera documentazione progettuale e di fine lavori verrà trasmessa alla Provincia, per il nulla osta finale. Il ricondizionamento, nella maggior parte dei casi, determina anche la riduzione del canone di prelievo, dato che non si andrebbe più ad emungere anche dalla falda profonda. Ciò significa che il canone si ridurrà ad un terzo dei costi ante ripristino, con buon vantaggio della stessa proprietà.

Metodi e tecniche di analisi geologica, per il recupero di un vecchio muro di sostegno. La consulenza del Geologo per la scelta delle indagini geognostiche, dirette e indirette, appropriate al caso in esame.
 
L'intervento in essere riguarda il ripristino della funzionalità di un vecchio muro di sostegno, di altezza compresa fra 4 e 5 metri, con segni sempre più evidenti di rottura e con la possibilità di ribaltamento parziale o totale dello stesso.
La situazione è resa più grave per la presenza, ad appena 5 metri di distanza, di una costruzione residenziale (villa) le cui fondazioni contribuiscono ad incrementare la spinta attiva contro il paramento del muro stesso.
L'intervento attuabile, in casi come questo e date le lesioni sul muro, comporta quasi sempre il rifacimento dello stesso. A conferma di ciò si è riscontrato che l'opera lesionata è dotata di una fondazione ampiamente sottodimensionata ed è priva dei minimi accorgimenti atti a favorire il drenaggio (assenza di barbacani, canalette a monte e al piede dello stesso, ecc.).
 
La prima necessità del progettista è stata pertanto quella di disporre, con esattezza, delle necessarie informazioni riguardo il tipo di terreno, su cui si sarebbe basata la progettazione.
 
Le problematiche da affrontare, in fase di dimensionamento progettuale, sono state di vario tipo, e principalmente:
- definizione della natura del terreno, costituente il piano d'appoggio del muro attuale e di quello in progetto;
- valutazione delle caratteristiche geotecniche, del terrapieno a tergo del muro;
- analisi delle interferenze fra il muro di sostegno e la casa in posizione limitrofa.
 
Tutti i quesiti sono stati affrontati con la consulenza del Geologo, predisponendo un piano di indagini geologiche e geotecniche di dettaglio, volto a definire non solo la natura del suolo, direttamente interessato dalla nuova opera, ma anche il comportamento che avrebbe avuto lo stesso con la nuova struttura.
 
Fra le varie tecniche di indagine, applicabili a casi come questo, si è optato per le tradizionali prove penetrometriche, supportate però anche da un congruo numero di analisi HVSR e, soprattutto, prove geofisiche MASW.
 
Nello specifico caso in esame le indagini MASW e HVSR si sono integrate alle prove dirette (le citate prove penetrometriche, oltre ad alcune stratigrafie di scavo), con le quali sono state anche tarate, permettendo inoltre l'indubbio vantaggio di fornire informazioni anche a profondità superiori, rispetto a quelle ottenibili con le sole prove penetrometriche o con i semplici scavi esplorativi (eseguibili con i comuni escavatori meccanici).
 
Poichè entrambe le prove penetrometriche eseguite si sono arrestate a meno di 4 metri di profondità, è immediatamente emersa la necessità di valutare se il terreno a profondità maggiori presentasse valori costanti o crescenti di velocità delle onde di taglio e, dunque, un'adeguata risposta in termini di sua rigidità (quest'ultimo parametro viene comunemente espresso dal modulo di taglio dinamico G).
 
Si trattava dunque di valutare se l'adozione dei parametri geotecnici, determinati fino alle profondità realmente raggiunte con le prove, fosse cautelativamente applicabile anche agli strati oltre i 4 metri di profondità.
La prova geofisica MASW permette, infatti, l'individuazione delle eventuali inversioni di velocità, consentendo perciò di riconoscere sismo-strati meno rigidi, alla base di sismo-strati con migliore comportamento geomeccanico.
 
Nel caso in esame non sono state riconosciute tali inversioni. La stratigrafia desunta dalla prova geofisica MASW ha pertanto permesso di individuare un quadro "normale", ossia una situazione in cui all'aumentare della profondità è stato possibile riscontrare solo la presenza di depositi via via più rigidi (dunque migliori anche da un punto di vista geotecnico).
 
In definitiva i parametri geotecnici, dedotti per i primi metri tramite le prove geognostiche dirette (penetrometro), sono sostanzialmente applicabili anche alla serie di strati sottostanti, per lo meno fino a profondità d'interferenza da parte del bulbo delle tensioni, generabile dalle fondazioni del nuovo muro e, in ogni caso, fin oltre i 10 metri di profondità.
Un quadro delle caratteristiche dei sismo-strati è visualizzato nelle figure seguenti.
 
 
  MASW stratigrafia         MASW spettro
 
- Velocità di propagazione delle onde Vs alle varie profondità e relativo spettro frequenza/velocità di fase -
Com'è noto la normativa per le costruzioni impone da tempo la verifica delle azioni sismiche, sulle strutture in progetto, mediante l'analisi di quella che viene definita la "risposta sismica locale".
In tal caso la misura diretta della velocità di propagazione delle onde di taglio viene raccomandata, anche dalle Norme Tecniche sulle Costruzioni, mediante la consueta misura del parametro Vs30, usualmente ottenibile con speditive ed economiche prove MASW sul terreno.
Le prove si caratterizzano anche per la rapidità d'indagine. Tutto quello di cui si dovrà disporre è:
 
MASW stesa geofoni   MASW sist battuta   MASW sist acquisizione

Una serie di geofoni, in grado di fornire una registrazione della propagazione delle onde di superficie

 

Una sorgente sismica, costituita da una comune massa battente di adeguato peso (circa 10 kg o superiore)

 

Un sistema di registrazione del segnale sismico, individuato in corrispondenza di ciascun geofono

 

Lo schema di acquisizione, rappresentato nella figura sottostante, illustra il principio di funzionamento del metodo.

MASW schema

La presenza dell'operatore sul posto è alquanto limitata, dato che per l'acquisizione occorre circa un'ora, compresi tutti i tempi necessari alla posa degli strumenti di misura. Il resto, ossia l'elaborazione dei dati acquisiti, avverrà invece in ufficio.

 

I vantaggi del metodo

Possiamo parlare di un duplice vantaggio:

  • da un lato il progettista/costruttore potrà soddisfare con poca spesa le richieste di Legge, per quanto attiene il dimensionamento delle strutture, visto che il metodo fornisce sempre il valore della velocità equivalente Vs30, oltre alla possibilità di ricavare la "categoria di sottosuolo di fondazione";
  • dall'altro sarà possibile disporre di informazioni aggiuntive, parallelamente alla definizione della "categoria di sottosuolo", fra cui la ricostruzione dell'assetto sismostratigrafico del sito, per le profondità di interesse ingegneristico.

Riguardo quest'ultimo punto va pertanto evidenziato che il metodo ha il pregio di definire non solo la velocità equivalente delle onde di taglio per i primi 30 metri dalla superficie, ma consente anche di riconoscere, per questo intervallo di profondità, una sequenza di orizzonti sismici con caratteristiche assimilabili, solitamente riconducibili a porzioni di sottosuolo omogenee e distinte da quelle sopra e sottostanti.

Ciò si traduce in un indubbio vantaggio in tutti i casi dove, preliminarmente a qualsiasi operazione di scavo, possa risultare necessaria la localizzazione di orizzonti a comportamento scadente, oppure per fornire indicazioni sulle profondità ottimali per l'intestazione di strutture di fondazione, od anche per individuare le profondità di scavo, per operazioni di bonifica su terreni scadenti.

Un caso tipico, per cui la consulenza del geologo può essere d'aiuto nella delicata fase di dimensionamento strutturale, è quello che riguarda l'insediamento di strutture edili di tipo commerciale e industriale, in grado di esercitare azioni statiche ed anche dinamiche rilevanti, nei confronti del sottosuolo di fondazione.

In questo articolo si esamina il caso di un nuovo intervento edile, localizzato entro l'area industriale di Robassomero (in Piemonte, nei pressi di Torino) e riguarda la nuova costruzione di una struttura produttiva, dotata di sistema di mobilizzazione dei carichi pesanti mediante struttura carroponte, per la traslazione dei materiali nei vari punti dello stabilimento.

- o -
 
Per il caso specifico le problematiche che richiedevano un'attenzione particolare, da parte del Geologo-Geotecnico in prima fase e dello strutturista in seguito, sono state:
- la necessità di individuare in modo preciso e attendibile quali terreni potessero meglio prestarsi a sopportare i carichi progetto che, va ricordato, non sono solo di tipo statico ma, soprattutto, di tipo dinamico;
- la gestione del problema dei ristagni idrici, entro i primi orizzonti del suolo.
 
Gli edifici presenti in adiacenza alla zona di ampliamento sono stati realizzati negli anni '60 e '70 e, ad oggi, risentono degli effetti, differiti nel tempo, di una non ottimale scelta del terreno di fondazione (cedimenti differenziali, una sensibile propagazione degli impulsi dinamici al terreno, dovuta alla movimentazione dei carichi, ecc.). La situazione è resa ancor più "delicata" a causa della presenza, entro i primi metri dal piano di campagna, di terreni limosi con comportamento fortemente condizionato dal tenore di umidità, ossia con comportamento coesivo in condizioni di umidità ordinaria e rammollente in caso di saturazione.
 
Onde evitare il ripetersi, anche sulle nuove strutture, delle criticità osservabili sull'esistente, la committenza ha espressamente richiesto un'approfondita analisi delle caratteristiche parametriche dei terreni di fondazione, allo scopo di garantire la posa degli elementi portanti esclusivamente su terreni compatibili con le sollecitazioni previste.
La risposta ad una tale specifica richiesta è stata data avvalendosi degli strumenti tradizionalmente impiegati per l'indagine geognostica e geotecnica del suolo. In particolare è stata condotta una campagna di prove penetrometriche con penetrometro superpesante DPSH, a cui si sono affiancate prove penetrometriche statiche (CPTM).
Preventivamente la committenza aveva fatto realizzare alcuni scavi ispettivi, fino a circa 4 metri di profondità, allo scopo di fornire informazioni specifiche sulle modalità di ristagno idrico, dei terreni entro il primo metro, ossia a quote di effettiva interferenza con gli edifici confinanti.
Tutti i dati, derivati dalle indagini dirette, sono stati confrontati col quadro geologico, geomorfologico e litostratigrafico dell'area, ottenuto da fonti pregresse (indagini geognostiche e geotecniche già effettuate nelle vicinanze).
 
Gli esiti delle prove penetrometriche hanno permesso di definire la presenza di livelli pseudo-coesivi, sottoaddensati, fino a circa 2,5 metri di profondità, mentre solo a partire da circa 3 metri dal previsto piano pavimento, della prevista struttura, è stato possibile individuare quei terreni le cui caratteristiche geologiche e geotecniche potevano dare le necessarie garanzie per la struttura.
 
L'approccio alla risoluzione del problema fondazionale, completamente diverso rispetto a quello del passato, in cui usualmente non si conducevano prove geologiche e geotecniche, se da un lato ha posto in evidenza una criticità, imputabile ai maggiori costi fondazionali per il raggiungimento dei terreni idonei, dall'altro ha fornito al committente gli elementi utili per la corretta progettazione, costruzione e tutela nel tempo del nuovo stabilimento. In questo caso è lecito sostenere che ad un maggior costo iniziale corrisponderà un valore aggiunto, derivante dalla maggiore durabilità dell'opera.
Va infine sottolineato che i costi, dovuti agli approfondimenti sulla natura geologica, idrogeologica e geotecnica del sito, hanno inciso per meno dello 0,2% del costo complessivo dell'opera, a fronte di un valore aggiunto derivato dall'ottenimento di maggiori garanzie e "tranquillità" sul piano delle scelte strutturali.
Link all'area
Link all'area
Link all'area
Link all'area
Link all'area
Link all'area
Link all'area
Link all'area

Ultimi articoli . . .

Le prove di carico su piastra - casi di impiego

Le prove di carico su piastra - casi di impiego

       La prova di carico su piastra (ossia la prova PLT) è senza dubbio uno dei metodi d'indagine che...

Pozzi per acqua - operazioni di ricondizionamento: quando sono necessarie. L'esempio di un'opera di captazione a Volpiano (Torino)

Pozzi per acqua - operazioni di ricondizionamento: quando sono necessarie. L'esempio di un'opera di captazione a Volpiano (Torino)

Allo scopo di preservare la qualità delle acque, delle falde sotterranee, è vietata la costruzione di pozzi che consentano la...

Prove sismiche MASW - esempi di utilizzo a Torino e in Piemonte

Prove sismiche MASW - esempi di utilizzo a Torino e in Piemonte

Com'è noto la normativa per le costruzioni impone da tempo la verifica delle azioni sismiche, sulle strutture in progetto, mediante...

Indagini geologiche per opere di sostegno

Indagini geologiche per opere di sostegno

Metodi e tecniche di analisi geologica, per il recupero di un vecchio muro di sostegno. La consulenza del Geologo per...

L'indagine geologica e geotecnica per opere industriali

L'indagine geologica e geotecnica per opere industriali

Un caso tipico, per cui la consulenza del geologo può essere d'aiuto nella delicata fase di dimensionamento strutturale, è quello...

Il contributo del geologo alla progettazione di pozzi geotermici

Il contributo del geologo alla progettazione di pozzi geotermici

Progettare un pozzo geotermico: la consulenza del Geologo, i contenuti della relazione geologica e idrogeologica, le modalità di gestione delle...

Il ruolo del professionista Geologo nella prevenzione del dissesto idrogeologico

Il ruolo del professionista Geologo nella prevenzione del dissesto idrogeologico

Che il nostro territorio sia alquanto fragile è risaputo, basti pensare che nel lungo periodo compreso fra il 1944 e...

Le prove penetrometriche statiche nella pratica geotecnica

Le prove penetrometriche statiche nella pratica geotecnica

Una strumentazione tradizionale e consolidata, caratterizzata da elevata versatilità e affidabilità dei risultati. Nel panorama delle strumentazioni per la caratterizzazione...

Pozzi per acqua a Torino e in Piemonte: dal preventivo all'opera finita

I pozzi per acqua, da costruire a Torino e in Piemonte, sono vincolati alla concessione, rilasciata a cura del relativo...

Precisazioni per l'uso dei terreni da escavazioni

Precisazioni per l'uso dei terreni da escavazioni

La gestione del terreno di risulta dalle operazioni di scavo e gli obblighi di Legge. In materia di gestione delle...

Pozzi per acqua

Aggiornamento della normativa per la Regione Piemonte.   Il nuovo D.P.G.R. n. 1/R del 14 marzo 2014 comporta la revisione...

Normativa sismica

Un nuovo adeguamento per la normativa sismica della Regione Piemonte. Con la nuova D.G.R. n. 65-7656 del 21/05/2014, entrata in...

Carta della sismicità

Carta della sismicità

Come occorre interpretare la nuova Carta della pericolosità sismica, derivata dallo studio prodotto dall'INGV.   La classificazione sismica del territorio,...

« »