Dissesto idrogeologico e stabilità dei versanti

Consolidamento dei pendii con palificate - Analisi e progettazione

Il consolidamento dei versanti e dei pendii in terreni non lapidei a mezzo di pali strutturali, costituisce ad oggi il principale e più diffuso sistema di stabilizzazione laddove sono richieste prestazioni di funzionalità, affidabilità e sicurezza caratteristiche delle opere civili edilizie e infrastrutturali.

Questo nuovo volume analizza le caratteristiche fisico-meccaniche e statico-dinamiche delle frane attive, quiescenti o potenziali per prevederne, dal punto di vista ingegneristico, la stabilità, la possibile evoluzione nel tempo e nello spazio e progettarne gli interventi di stabilizzazione a mezzo delle palificate di consolidamento.

Il campo di applicazione del testo è volutamente limitato allo studio di quei fenomeni di instabilità gravitativa che interessano i “terreni” (soils), i quali rispondono al classico criterio di rottura della meccanica dei suoli noto come criterio di Coulomb (1773), cosi' come modificato da Terzaghi (1923) con la formulazione del principio degli sforzi efficaci. Considerata la vastità e la complessità della materia, il taglio del volume è volutamente pragmatico ed essenziale, allo scopo di configurare un approccio di stampo geotecnico e ingegneristico, pur non trascurando il rigore analitico e teorico che contraddistingue tali metodi.

Esempi di analisi e di calcoli risolti corredano i principali capitoli del testo, fornendo la chiave di lettura della parte teorica enunciata.

L'intento principale del volume è offrire una adeguata panoramica delle principali procedure di riconoscimento, analisi dei fenomeni e relativa progettazione degli interventi di stabilizzazione, al fine di permettere ai tecnici operanti nel settore (ingegneri, geologi, ecc.), di affrontarne e superare adeguatamente le problematiche connesse ai rischi reali o potenziali che gravano sulle opere e sulle vite umane.

Nell'affrontare l'iter progettuale, secondo i criteri previsti dalle NTC 2008 e dagli Eurocodici, sono privilegiate procedure semplici, basate su metodiche universalmente accettate e di non problematica applicazione; le motivazioni sono da ricercarsi nella complessità della materia, la quale, nella risoluzione dei casi reali, raramente permette l'approfondimento di tutti i suoi aspetti, lasciando quindi aperti numerosi fronti di indeterminazione.

La parte del testo dedicata all'analisi della stabilità dei versanti, può essere considerata comune nell'affrontare l'analisi anche di altri sistemi di stabilizzazione.

Piergiuseppe Froldi, laureato in Scienze Geologiche e in Ingegneria, ha svolto attività di direzione tecnica per un'importante società di geoingegneria ed esercita attualmente le professioni di Ingegnere e Geologo. Dopo aver maturato una vasta esperienza nelle discipline geotecniche e geomeccaniche, ha conseguito a Parigi, presso il prestigioso istituto universitario nazionale CNAM, il titolo di Ingegnere Geotecnico.

Indice
1. Fenomeni di instabilità di versante
1.1 Introduzione
1.2 Classificazione delle frane
1.3 Descrizione tipologica delle frane
1.4 Anatomia delle frane
1.5 Cause delle frane

2. Genesi e dinamica delle frane
2.1 Introduzione
2.2 Condizioni precedenti all'innesco
2.3 Colate
2.4 Condizioni di innesco delle colate
2.5 Condizioni dinamiche delle frane
2.6 Monitoraggio dinamico delle frane intermittenti
2.7 Evoluzione delle frane complesse
2.8 Profilo degli spostamenti e delle velocità
2.9 Profilo delle velocità e pressione neutra
2.10 Interpretazione del profilo del creep

3. Calcolo della stabilità
3.1 Introduzione
3.2 Metodi all'equilibrio limite
3.2.1 Generalità
3.2.2 Metodi dei cunei
3.2.3 Metodi dei conci
3.2.4 Rottura progressiva nei metodi LEM a conci
3.2.6 Coefficiente di sicurezza e velocità di spostamento
3.2.7 Scelta del Fattore di Sicurezza di progetto
3.3 Metodi numerici

4. Spinte sulle palificate
4.1 Introduzione
4.2 Spinte locali sulle opere di sostegno
4.2.1 Spinte delle terre secondo Rankine (1857)
4.2.2 Spinte delle terre secondo Coulomb (1776)
4.2.3 Spinte delle terre in condizioni sismiche
4.3 Spinte globali sulle palificate immerse - i “pali passivi”
4.3.1 Effetto della spaziatura tra i pali ed effetto arco
4.3.2 Effetto delle condizioni di vincolo del palo
4.3.3 Effetto della disposizione plurifilare
4.3.4 Effetto della resistenza del substrato
4.3.5 Effetto della distribuzione delle spinte sul palo
4.3.6 Effetto della posizione dei pali sul pendio
4.4 Modelli analitici per palificate con pali distanziati
4.4.1 Metodi basati sulla pressione - metodi delle spinte limite
4.4.2 Metodi basati sulla pressione - metodo di Ito & Matsui (1975)
4.4.3 Metodi basati sugli spostamenti
4.4.4 Metodi disaccoppiati
4.5 Case histories
4.6 Sollecitazioni nei pali non ancorati
4.7 Sollecitazioni nei pali ancorati
4.8 Resistenza al taglio per effetto bietta o spinotto

5. Ancoraggi delle palificate
5.1 Introduzione
5.2 Ancoraggio a barra o a trefoli metallici suborizzontali
5.3 Ancoraggio a micropalo inclinato

6. Approccio normativo con le NTC e gli Eurocodici
6.1 Introduzione
6.2 Azioni
6.3 Resistenze del terreno e delle opere
6.4 Verifiche di sicurezza agli SLU
6.5 Verifiche agli SLE
6.6 Azioni sismiche - il metodo semplificato
6.7 Interazione sismica terreno-struttura
6.8 Azioni sismiche nella stabilità dei pendii
6.9 Azioni sismiche nei fronti di scavo e nei rilevati
6.10 Azioni sismiche nelle opere di sostegno tipo paratie
6.11 Azioni sismiche nelle fondazioni su pali
6.12 Interazione terreno-struttura e azioni cinematiche sui pali

7. Opere di consolidamento con pali e tiranti con le NTC e gli Eurocodici
7.1 Verifiche di sicurezza nei pendii naturali
7.2 Verifiche di sicurezza nei pali soggetti a carichi trasversali
7.3 Verifiche di sicurezza nelle opere di sostegno tipo paratie
7.4 Verifiche di sicurezza nei tiranti di ancoraggio
- Scheda di approfondimento n. 1 - Linee guida per la certificazione di idoneità tecnica dei tiranti di ancoraggio per uso geotecnico di tipo attivo

8. Analisi dell'insieme opera-terreno
8.1 Introduzione
8.2 Azioni
8.2.1 Palificate assimilate a fondazioni
8.2.2 Palificate assimilate a paratie
8.3 Modalità di rottura e/o di instabilità
8.4 Analisi delle sollecitazioni nel palo
8.4.1 Schema statico
8.4.2 Sollecitazioni flettenti da misure in sito
8.4.3 Metodi di risoluzione dello schema statico
8.4.4 Metodi statici semplificati
8.5 Verifiche geotecniche (SLU GEO) del terreno con le NTC
8.6 Verifiche strutturali (SLU STR) con le NTC
8.7 Verifiche strutturali (SLU STR) dei pali in c.a.
8.8 Verifiche strutturali (SLU STR) dei micropali
8.9 Particolari costruttivi
- Scheda di approfondimento n. 1 - Esempio di rottura di palificata da bibliografia
- Scheda di approfondimento n. 2 - Esempio di rottura di palificata da bibliografia
- Scheda di approfondimento n. 3 - Esempio di rottura di palificata da bibliografia
- Scheda di approfondimento n. 4 - Calcolo del palo infinitamente rigido non vincolato in testa
- Scheda di approfondimento n. 5 - Calcolo del palo infinitamente rigido vincolato con cerniera fissa in testa
- Scheda di approfondimento n. 6 - Profilario per armatura dei micropali - Profili HEB UNI 5397
- Scheda di approfondimento n. 7 - Profilario per armatura dei micropali - Tubi