Geologo Carlo Nobile
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Geotecnica
Studi geologici e geotecnici per le costruzioni basati su indagini in sito, e redazione di relazioni contenenti le elaborazioni dei parametri e le verifiche per valutazione della portanza dei terreni e dei cedimenti in campo statico e sismico, ai sensi della normativa vigente.
Stabilità dei pendii e valutazione e verifica dei cedimenti post operam.
Normativa:
D.M. 17 gennaio 2018 “Aggiornamento delle ‘Norme tecniche per le costruzioni’” (NTC)
Circolare 21 gennaio 2019, n. 7 C.S.LL.PP. “Istruzioni per l'applicazione dell'«Aggiornamento delle "Norme tecniche per le costruzioni"» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018.”
Indagine geotecnica nella fase di progettazione
Le norme specificano che ai progetti delle opere di costruzione deve essere allegata una specifica relazione geologica - geotecnica in cui è illustrata la caratterizzazione, la modellazione geologica ed il dimensionamento geotecnico.
La relazione geologica – geotecnica prende in considerazioni, inoltre, le prescrizioni della normativa urbanistica comunale che possono richiedere un approfondimento specifico, ad esempio, della risposta sismica locale.
Le NTC richiedono la ricostruzione del “modello geologico”, l'individuazione della pericolosità geologica del sito e l'esecuzione di indagini geotecniche al fine della definizione del modello geotecnico.
La norma specifica gli stati limiti cui l’opera deve essere verificata, in campo statico e in campo sismico:
- Stati Limite Ultimi (SLU): capacità di evitare crolli, perdite di equilibrio e dissesti gravi, totali o parziali, che possano compromettere l’incolumità delle persone oppure comportare la perdita di beni, oppure provocare gravi danni ambientali e sociali, oppure mettere fuori servizio l’opera.
- Stati Limite di Esercizio (SLE): capacità di garantire le prestazioni previste per le condizioni di esercizio.
La verifica nei confronti dello stato limite ultimo (SLU) o capacità portante, è effettuata applicando la classifica formula trinomia di Terzaghi sviluppata successivamente da altri autori che utilizza come parametri geotecnici: l’angolo di attrito, la coesione e il peso di volume del terreno.
Qualora il carico applicato supera la resistenza del terreno, avviene la rottura di quest'ultimo secondo un tipico andamento con tratto curvo e rettilineo.
La verifica nei confronti dello stato limite di esercizio (SLE) valuta sostanzialmente i cedimenti previsti, e non la rottura del terreno, calcolati tramite specifici parametri geotecnici quali il Modulo di elasticità (E), il coefficiente di Poisson (v) e altri.
Il paragrafo 6.2.2 delle NTC specifica che le “Le indagini geotecniche devono essere programmate in funzione del tipo di opera e/o di intervento, devono riguardare il volume significativo e, in presenza di azioni sismiche, devono essere conformi a quanto prescritto ai §§ 3.2.2 e 7.11.2. Per volume significativo di terreno si intende la parte di sottosuolo influenzata, direttamente o indirettamente, dalla costruzione del manufatto e che influenza il manufatto stesso. Le indagini devono permettere la definizione dei modelli geotecnici di sottosuolo necessari alla progettazione.”
Le indagini in sito sono da preferire, nella maggior parte dei casi, alle indagini effettuate su campioni in laboratorio, perché forniscono i parametri rappresentativi dell'intero volume di terreno influenzato dai carichi trasmessi dalla nuova opera.
Fra queste, quelle maggiormente eseguite sono le prove penetrometriche statiche e dinamiche. Si tratta di prove che consentono di determinare la resistenza che un terreno offre alla penetrazione statica o dinamica di una punta con determinate caratteristiche geometriche.
Stabilità dei pendii
Per quanto riguarda la stabilità dei pendii, le NTC riportano al § 7.11.1 “La realizzazione di strutture o infrastrutture su versanti o in prossimità del piede o della sommità di pendii naturali richiede la preventiva verifica delle condizioni di stabilità, affinché prima, durante e dopo il sisma, la resistenza del sistema sia superiore alle azioni oppure gli spostamenti permanenti indotti dal sisma siano di entità tale da non pregiudicare le condizioni di sicurezza o di funzionalità delle strutture o infrastrutture medesime.”
Le verifiche sono effettuate con apposito processore di calcolo che si presta per la valutazione del grado di stabilità dei pendii, soprattutto, se questi caratterizzati da particolare disomogeneità geologica o da geometrie complesse.
Le verifiche sono rivolte ad individuare il fattore di sicurezza (Fs), inteso come rapporto tra la resistenza al taglio disponibile, ricavata da parametri geotecnici e geomeccanici, e la tensione di taglio agente lungo la superficie di scorrimento, elaborando numerose superfici di potenziale scivolamento e di queste evidenziando quelle con il fattore di sicurezza F.S. minore.
Studi geologici post operam
I cedimenti di un fabbricato si possono manifestare immediatamente, ovvero via via che viene applicato il carico durante la costruzione dell'opera, o più lentamente in conseguenza della consolidazione del terreno. Tali eventi sono in genere previsti con le indagini geologiche eseguite in fase di redazione del progetto e, quindi, valutata la loro ammissibilità in relazione alle caratteristiche ed uso dell’opera.
Cedimenti successivi ai periodi citati, evidenziabili da nuove pendenze e dalle fessurazioni dell’edificio, sono da ricercare in cambiamenti dello stato fisico del terreno sottostante e, come riscontrano principalmente, alle variazioni della presenza idrica nel sottosuolo.
L’analisi del quadro fessurativo dell’edificio permette di impostare il piano di indagini da effettuare per l’individuazione delle cause dei cedimenti e definire le indicazioni utili per l’intervento di risanamento strutturale.
La posa di fessurimetri permette di monitorare l’andamento del movimento nel tempo e la sua eventuale variazione stagionale. Il monitoraggio permette di valutare, soprattutto, se il cedimento si è assestato o è continuo, elemento fondamentale su cui impostare il risamento.