Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Winkler e travi rovesce

Salve, sono un ingegnere alle prese con calcoli di fondazioni di strutture intelaiate in zona di imminente inserimento in sismicità (grado 3), di consolidamento e di vincolo idrogeologico (Appennino tosco-emiliano versante Emilia romagna). Ho fatto fare delle prove CPT e carotaggi in campo con il risultato di argille a palombini la cui coesione raggiunge valori discreti (1.7 kg/cm2)(galestro) a circa 6-8 m. Pertanto, ho optato per la soluzione di una fondazione con travi rovesce (B=50 cm H=30cm) su suolo elastico e pali su terreno coesivo (d=40 cm, L=8 m, P=19 t) in corrispondenza dei pilastri. Ho usato un software di calcolo sismico con la progettazione di tutte le fondazioni alla Winkler. Poichè sono costretto per motivi di livello ad effettuare dei riempimenti di terreno stabilizzato di cava sotto le travi rovesce, vorrei un aiuto sulla scelta del materiale e della compattazione o consolidamento per raggiungere un valore di Rp=280 kg/cm2, Mo=840 kg/cm2 e quindi una costante di Winkler di 13 kg/cm3. Grazie ed a buon rendere

Dello,
quanto scrivi non è molto chiaro:
dici che la Cu del terreno è molto alta, 170 KPa, perchè impiegare pali? Che tipo di struttura deve essere edificata?
Inoltre è la prima volta che sento di una struttura di fondazione mista consistente in pali e travi rovesce.
In geotecnica, terreno elastico e terreno coesivo sono sinonimi; talora si distingue tra terreno elastico/coesivo e granulare ai fini dei cedimenti.
Ti prego di chiarire quanto sopra.
Per quanto riguarda lo strato da compattare, non sono un esperto del settore, ma in genere i lavori vanno eseguiti su specifiche fornite da laboratori tramite prove di compattazione (Proctor modificato) eseguite sul materiale da utilizzare. Le prove forniscono il contenuto ottimale di acqua per raggiungere la compattazione massima. E' necessario prevedere delle prove in situ di verifica della densità dello strato durante la realizzazione. In questa maniera raggiungerai sicuramente la rigidità desiderata (un Ks da te indicato è tipico di sabbie molto addensate; non dimentichiamo, che il Ks è una entità fittizia fondata su un modello teorico di comodo non realistico dal punto di vista fisico e dipendente inoltre dalla larghezza delle fondazioni- come sottolineato altrove in questo stesso forum).
Se la compattazione dello strato non è di tale vitale importanza, potresti utilizzare misto di cava steso in strati successivi di 20 cm circa ben rullati. Otterresti uno strato così rigido da minimizzare i cedimenti elastici e da potere utilizzare un Ks molto elevato.
Per favore qualcuno che segue tali lavori di routine dia conferma sulla correttezza di quanto affermo!
Di nuovo, qual'è la struttura da edificare?
Quali sono i carichi impartiti dalla fondazione sul terreno?
Qual'è lo spessore desiderato di strato rigido?

Grazie MCCOY per la risposta.
Il suggerimento per l’uso di pali trivellati è del geologo che ha effettuato le prove CPT e carotaggi con relazione geotecnica e geologica. Alti valori di coesione sono raggiunti alla profondità di 6-8 metri dal piano campagna. Pertanto sono necessari, ahimè, dei pali.
La struttura da edificarsi è una casa bifamiliare a due piani in elevazione più seminterrato con telaio in c.a. calcolato a norma sismica 1996. La soluzione pali e travi rovesce non né nuova né campata in aria. Infatti, ho ipotizzato di scaricare ogni pilastro direttamente su un palo con portanza singola di circa 40 t. Quindi, ho dovuto risolvere tre problemi:
1) ottemperare alla normativa sismica che impone un collegamento delle strutture di fondazione;
2) evitare di fare pali con diametri superiori a 60 cm e lunghezze di 8 m;
3) eseguire dei riempimenti sotto le travi di collegamento per uno spessore compreso tra 0.5-2 m

La soluzione che ho trovato è basata sull’adozione di pali di più piccolo diametro (40 cm) irrigiditi da travi (50x30 cm) calcolate alla Winkler. La costante di Winkler pari a 13 kg/cm3 non è una caratteristica del terreno, come spesso sostenuto nel presente forum, ma è stata calcolata con le geometria di travi suddette e con un terreno compattato avente le caratteristiche di Rp=280 kg/cm2, Mo=840 kg/cm2.
I carichi finali sul terreno di fondazione sono < 1 kg/cm2.
Ciao e grazie

Per quanto riguarda le specifiche per la costituzione di un riempimento li trovi sulla UNI 10006. Inoltre mediante delle prove di carico su piastra potresti calcolarti sia la costante di Winkler che la portanza del terreno compattato

Grazie Dello per i chiarimenti.
Scusa la svista, ma in effetti avevi specificato che lo strato portante si trova a 6 m di profondità da cui la necessità di fondazioni profonde.
Travi di collegamento nella mia area vengono ampiamente utilizzate per capannoni fondati su plinti; in ogni caso, per carichi inferiori a 100 KPa, ridotta larghezza di trave e spessori da te citati del riempimento non dovrebbe essere ravvisato alcun problema di capacità portante/cedimenti (occhio alla presenza di torbe e strati compressibili, le soluzioni alla winkler non forniscono alcun dato su cedimenti di consolidazione; 3 m di seminterrato compensano comunque almeno 45 KPa di carico, che viene in tal maniera ulteriormente ridotto).
Oltre ai validi suggerimenti di Caramazza, potresti informarti sul materiale disponibile in zona per i rilevati; potresti fornire campioni dei materiali a un laboratorio geotecnico e fare eseguire prove di Proctor che sono affidabili quando non esistano elementi molto grossolani nel rilevato, massimizzando poi la densità del rilevato in base al contenuto ottimo di acqua. Tuttavia, un procedimento empirico, ottenuto utilizzando un buon misto granulare (misto bimodale o trimodale di granulometrie) disponibile in zona, stendendolo in strati il più sottile possibile e rullando bene ogni strato dovresti avere risultati soddisfacenti, raggiungendo una rigidezza prossima o maggiore di quella desiderata (i carichi dopotutto sono modesti, quello che a te interessa se non erro è la deformazione minima del sottofondo in relazione al comportamento elastico della struttura in c.a.). Potresti chiedere suggerimento a colleghi che lavorano in zona riguardo al materiale da utilizzare. Se hai fondi a disposizione e desideri eseguire un lavoro impeccabile segui le norme UNI, rivolgiti a un laboratorio geotecnico, esegui le dovute verifiche statistiche di densità in sito e concludi con le prove di piastra su carico, ma mi sembrerebbe alquanto eccessivo per una struttura residenziale di due piani fuori terra. A meno che esistano marcate disomogeneità del sottosuolo e si temano cedimenti differenziali (occhio alle pavimemtazioni).