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Analisi geologica e geotecnica

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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.

scavo-fondazione-terreno-cedimenti
Scavi terreno per fondazioni (foto di dewikinanthi – Fonte:
pixabay.com)

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 leggete questi articoli:

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 stabiliscono 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 le
    verifiche di stabilità e la valutazione del margine di sicurezza
    relative all’insieme manufatto-terreno;
  • il progetto deve accertare gli spostamenti prevedibili dell’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
geotecnici 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
condizioni 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;
  • lineamenti geomorfologici della zona;
  • caratteri geo strutturali generali;
  • geometria e caratteristiche delle superfici di discontinuità;
  • schema della circolazione idrica superficiale sotterranea.

Relazione geotecnica

La relazione geotecnica, di competenza esclusiva dell’ingegnere, ha
sostanzialmente il compito di esaminare e valutare la
risposta meccanica del complesso terreno- manufatto alle azioni
conseguenti alla soluzione progettuale ipotizzata, nonché 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
    alla 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 sul progetto 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.

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