Guida al consolidamento dei terreni

07/07/2016 - Per garantire la stabilità delle strutture esistenti o quella di nuove opere alcune volte è necessario intervenire sulle fondazioni con adeguate soluzioni tecniche volte al consolidamento dei terreni.
 

Consolidamento dei terreni: perché è necessario

Spesso i terreni di fondazione sono interessati da cedimenti differenziali che possono essere causati da diversi fattori come:
- l’essiccamento degli strati superficiali del terreno o la differenza di struttura dei terreni su cui poggia la casa;
- forti pendenze o sovraccarichi vicino a una fondazione;
- eccesso di acqua, anche dovuto a rottura di tubature;
- scavi nei pressi dell’edificio;
- piani interrati parziali, non completamente finiti.
- vibrazioni del sottosuolo.
 
Il deterioramento delle caratteristiche geotecniche del terreno va ad alterare la natura chimica e muta la circolazione idrica nel sottosuolo, dando origine a spazi vuoti per asportazione delle frazioni più fini del terreno stesso (frazione argillosa). Tutti questi fenomeni sono causa, in terreni franosi, di abbassamenti del suolo e, di conseguenza, dell'intera struttura, spesso soggetta a crepe nei muri.
 
Un’azione di consolidamento dei terreni può avere molteplici obiettivi, fra cui:
- aumentare la capacità portante di un terreno;
- stabilizzare scavi e pendii naturali o artificiali;
- controllare le deformazioni e accelerare la consolidazione;
- controllare i moti di filtrazione;
- migliorare la resistenza alla liquefazione.
 
Il miglioramento dei terreni ha quindi notevoli vantaggi; prima di tutto evita i cedimenti differenziali preservando la stabilità di strutture esistenti.
 
Inoltre permette di utilizzare aree marginali (siti inquinati e terreni di caratteristiche scadenti) per la costruzione di nuove opere e infrastrutture e previene l’impatto di rischi naturali (terremoti, frane, alluvioni, vento, ecc.) e antropici (inquinamento, attività estrattive, ecc.).
 

Consolidamento dei terreni: tecnologie a confronto

Le tecniche di miglioramento dei terreni possono essere classificate principalmente in base a tre criteri:
- natura dei materiali (rocce, terreni incoerenti grossolani e fini, terreni coesivi ecc);
- problema geotecnico (stabilità in condizioni statiche o dinamiche, bonifica da
inquinamento, ecc);
- procedimenti tecnologici per il consolidamento.
 
Gli interventi di consolidamento dei terreni devono perciò essere eseguiti dopo accurati sopralluoghi svolti da geologi e tecnici qualificati che individueranno la procedura migliore in base alle condizioni geologiche e alle altre variabili.
 

Consolidamento di terreni e fondazioni

Tra i procedimenti tecnologici per il consolidamento dei terreni ci sono quelli che comportano il miglioramento meccanico del suolo (attraverso rulli, piastre vibranti per gli strati, vibro flottazione ecc), il suo miglioramento idraulico ( attraverso drenaggi, elettro-osmosi, ecc) o metodi che creano modifiche fisiche e chimiche nel terreno (miscelatura di additivi, iniezioni di resine, jet grouting ecc).
 
Le tecniche di consolidamento mediante iniezioni di resine espandenti sono utilizzate efficacemente quando le cause di cedimento differenziale verticale delle strutture di fondazione sono connesse ad alterazioni naturali e/o antropiche del terreno, oppure ad una non corretta progettazione o esecuzione dell’opera.
 
La maggior parte dei terreni di fondazione risulta compatibile con questa metodologia (argille, sabbie, ghiaie,ecc) e produce buoni risultati.
 
Le resine sono un efficace strumento di consolidamento non invasivo utile per progettare e perseguire particolari effetti chimico fisici nel terreno di fondazione proprio grazie alle reazioni chimiche che produce.
 
Generalmente le resine espandenti più utilizzate per il consolidamento dei terreno sono quelle poliuretaniche, in particolare quelle a celle chiuse, che garantiscono la maggior resistenza meccanica e chimica una volta posati sotto alla fondazione di un edificio.
 
L’intervento consiste in un’iniezione nel terreno che, provocando una reazione chimica, ha l’effetto di riempire i vuoti presenti nel terreno, compattarlo e ridurre l’acqua interstiziale. 
 
Un metodo di consolidamento del terreno mediante iniezione mirata di resine espandenti è SEE&SHOOT di GEOSEC, un procedimento che prevede, dopo delle indagini geofisiche, la realizzazione di una serie di piccoli fori per le successive iniezioni che verranno eseguite sia superficialmente che in profondità anche su più livelli nelle porzioni di terreno interessate dal cedimento.
 

Un altro metodo di consolidamento è URETEK DEEP INJECTIONS con resina Geoplus® che incrementa il proprio volume di 10-15 volte sviluppando una forza di espansione che può arrivare a 10.000 kPa autoregolandosi in funzione della resistenza incontrata. Inoltre l’espansione della resina continua fino a quando il terreno trattato risulta talmente addensato da rifiutare un’ulteriore compressione, inducendo la resina ad espandersi verso l’alto e provocando il sollevamento dell’edificio soprastante.
 

Tra gli interventi con resine poliuretaniche c’è PLUS-SYSTEM di EDILSYSTEM un sistema per il consolidamento ed il recupero dei cedimenti del terreno basato su iniezioni di resine poliuretaniche monocomponenti e bicomponenti idro-espansive.

Un altro esempio è RESINE di SYSTAB in cui la lentezza del processo e dell’espansione delle resine poliuretaniche impiegate realizza una vera e propria trasformazione fisica del terreno di fondazione migliorandone significativamente le caratteristiche di resistenza al taglio e di compressibilità.
 

Per il risanamento di opere edili civili ed industriali e di parcheggi interrati si può optare per RASCOflex di RASCOR caratterizzata da elevata resistenza al gelo e rigonfiamento reattivo e reversibile.
 

Per il consolidamento dei volumi di terreno superficiali su cui sono impostate le fondazioni di tipo diretto, si può optare per VALVE SYSTEM di DIFECH  che, attraverso l’impiego di canne di iniezione in PVC dotate di speciali valvole e la selezione di differenti formulati, consente di consolidare in modo efficace e omogeneo l’intera zona di scarico tensionale della fondazione (bulbo delle tensioni) in qualsiasi tipo terreno.
 

Tra i leganti per le iniezioni di resina c’è DRACOSOIL di DRACO, una soluzione in fase acquosa di acido polisilicico da utilizzare in abbinamento a reagente silicatico come legante per iniezioni monofasiche di consolidamento.

 
Un altro esempio è STABILSOLID 20.15 di TERRA SOLIDA, una miscela legante-consolidante ecocompatibile a base di ossidi inorganici, specifica per gli interventi di stabilizzazione di inerti terrosi.
 

Tra le strutture tridimensionali di stabilizzazione c’è DuPont™ Plantex® GroundGrid® di DUPONTPROTECTIONSOLUTIONS, ideale per la realizzazione di aree drenanti, stabilizzazione di terreni ghiaiosi, aree di parcheggio, sentieri di aree verdi in quanto previene l’erosione sui terreni scoscesi (pendii, terrapieni, scarpate) e sulle sponde di bacini idrici.
 

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