Analisi geologica e geotecnica

La relazione geologica e la relazione geotecnica sono due relazioni particolari fatte dal geologo e dal geotecnico, al fine di individuare le caratteristiche e le qualità fisiche e meccaniche del terreno e per capire se su di esso è possibile costruire un edificio o un opera. In base alle analisi e alle relazioni si individua anche qual'è il tipo di fondazione più adatto.

Scavi terreno per fondazioni (foto di dewikinanthi - Fonte: pixabay.com)

Indice

1. Cosa sono i cediemnti del terreno
   
• Tipi di cedimenti
  
2. Indagini e analisi del terreno
3. Riferimenti normativi
• Prescrizioni generali
4. Relazione geologica
5. Relazione geotecnica
   

 

Cosa sono i cedimenti del terreno

Il cedimento del terreno è lo spostamento verticale della base della fondazione dovuto al carico trasmesso dalla struttura sovrastante. Tale spostamento può produrre effetti più o meno gravi a carico dell'edificio, con la formazione di fessurazioni, deformazioni, crepe, etc.). Il cedimento dipende dai seguenti fattori:

• tipo di terreno e sua storia geologica,
• valore e velocità di applicazione del carico,
• dimensioni dell'area di carico (valutazione del bulbo di pressione).

 

Tipi di cedimenti

Nei terreni si hanno principalmente tre tipi di cedimenti:

1. Cedimenti immediati: avvengono contemporaneamente all'applicazione del carico, cioè in fase di costruzione:
   
2. Cedimenti di consolidazione: si riscontrano nelle argille e sono dovuti alla lenta espulsione dell'acqua. Questi tipi di cedimenti possono protrarsi per molto tempo, anche per decine di anni;
   
3. Cedimenti secondari: si manifestano indipendentemente dai carichi direttamente trasmessi dalla fondazione e dipendono da vari fattori come: l'abbassamento della falda, la presenza di carichi dinamici provocati dai terremoti, l'esecuzione di scavi in vicinanza della fondazione.

Ai fini della stabilità di un'opera sono importanti sia il valore assoluto dei cedimenti sia la differenza di cedimento tra una zona e l'altra del terreno interessato dalla fondazione (cedimenti differenziali).

Indagini e analisi del terreno

Prima di realizzare e costruire un'opera è fondamentale capire le caratteristiche e le qualità fisiche e meccaniche del terreno al fine di individuare il tipo di fondazione più adatto oppure per definire inagibile quell'area, per via dell'elevata instabilità e incoerenza del terreno. La struttura dell'edificio infatti trasmette i carichi alle fondazioni che li trasmettono al terreno, ma se questo non ha le caratteristiche adatte è come realizzare una casa sulla sabbia.

Le indagini che si possono fare per individuare la natura del terreno sono:

• indagini preliminari: consistono nell'acquisizione di una serie di informazioni, reperibili da documenti, carte geologiche e pubblicazioni, dall'esame della zona interessata, dall'osservazione del comportamento di costruzioni già eseguite;
  
• indagini di laboratorio: sono quelle che si eseguono presso centri specializzati su campioni di materiali raccolti in sito e tali da consentire la determinazione delle caratteristiche del terreno;
  
• indagini in sito: sono quelle che vengono condotte nel luogo stesso in cui si prevede la realizzazione delle opere interagenti con il terreno, e possono essere dirette o indirette.

Per approfondire questo tema legggete questi articoli: 

• L'analisi del terreno e le tecniche di consolidamento
• Come conslidare le fondazioni 

 

Riferimenti normativi

Le più importanti disposizioni di legge riguardanti i terreni sono il D.M. 11-3-1988 e la Circ. Min. 24-9-1988 n. 30483.

Le norme tecniche si applicano a tutte le opere pubbliche e private, comprese quelle ricadenti in zona sismica, e stabilscono i criteri da seguire:

• per il progetto e l'esecuzione di indagini sui terreni, intesi quali terre o rocce nella loro sede;
• per il progetto, la costruzione e il collaudo di opere di fondazione, opere di sostegno, manufatti di materiali sciolti, manufatti sotterranei;
• per lo studio della stabilità dei pendii naturali.

Esse riguardano inoltre:

• i progetti di stabilizzazione dei pendii naturali, degli scavi, delle discariche e delle colmate, di consolidamento di ammassi di terreni e rocce, di ristrutturazione e consolidamento di strutture esistenti di fondazione e di sostegno;
• la fattibilità di opere e interventi nel sottosuolo che interessino grandi aree o grandi volumi di terreno;
  
• la valutazione degli effetti di emungimenti di fluidi dal sottosuolo e di perturbazioni del regime delle pressioni interstiziali. 

 

Prescrizioni generali

Le prescrizioni generali della normativa che riguarda la stabilità dei terreni possono essere descritte nel modo seguente:

• le scelte di progetto, i calcoli e le verifiche devono essere sempre basati sulle caratteristiche geotecniche del sottosuolo;
• i calcoli di progetto devono comprendere lle verifiche di stabilità e la valutazione del margine di sicurezza relative all'insieme manufatto-terreno;
• il progetto deve accertare gli spostamenti prevedibili dlel'insieme opera-terreno e contenere un giudizio sull'ammissibilità di tali spostamenti in rapporto alla sicurezza e alla funzionalità del manufatto.

La normativa fornisce inoltre indicazioni riguardanti gli elaborati geoecnici e geologici che rientrano negli atti progettuali e le modalità di effettuazione del collaudo.

Relazione geologica

La relazione geologica, di competenza esclusiva del geologo, ha lo scopo di fornire il necessario quadro di riferimento progettuale attraverso la rappresentazione della situazione naturale dei luoghi, illustrando le condizoni morfologiche, litostratigrafiche e idrogeologiche delle zone interessate, al fine di interpretare l'assetto del territorio in relazione alla sua origine e costituzione geologica e alla sua evoluzione strutturale e geomorfologica. 

La relazione geologica deve illustrare i seguenti aspetti:

• situazione litostratigrafica locale;
• definizione dell'origine e natura dei litotipi;
• stato di alterazione, fratturazione e degradabilità dei litotipi;
• lineamneti geomorfologici della zona;
• caratteri geostrutturali generali;
• geometria e caratteristiche delle superfici di discontinuità;
• schema della circolazione idrica superficiale sotterranea.

 

Relazione geotecnica

La relazione geotecnica, di competenza esclusova dell'ingegnere, ha sostanzialmente il compito di esaminare e valutare la risposta meccanica del complesso terreno- manufatto alle azioni conseguenti alla soluzione progettuale ipotizzata, nonchè di individuare il procedimento costruttivo ritenuto più idoneo ai fini della realizzazione e del comportamento dell'opera.

Per questo la relazione geotecnica deve comprendere i seguenti argomenti:

• descrizione delle condizioni morfologiche del sito, indicando oltre a lla conformazione generale, anche dati riguardanti possibili utilizzi in passato dell'area e fenomeni di instabilità eventualmente già verificatisi;
• descrizione delle condizioni idrauliche, evidenziando il regime idraulico al quale sarà sottoposta l'opera, sia in fase di realizzazione sia di esercizio;
• descrizione e caratteristiche del terreno sottostante la fondazione, specificando la stratigrafia del terreno, le caratteristiche tecniche dei vari strati e le prove eseguite a tale scopo;
• tipologia di fondazione più adatta, mettendo in evidenza gli aspetti di fattibilità, di sicurezza e di economia;
• descrizione delle opere di fondazione dell'edificio, con particolare riferimento alla capacità portante del terreno e ai cedimenti;
• verifiche della sicurezza statica delle opere mediante una relazione di calcolo eseguita su lprogetto esecutivo della fondazione;
• descrizione delle modalità esecutive, con particolare attenzione anche alle opere provvisorie, quali scavi, muri di sostegno, etc.
  

Gli ultimi quattro punti sono richiesti se lo specialista geotecnico è anche il progettista delle fondazioni.