PROGETTO DELLE FONDAZIONI DI UN NUOVO COMPLESSO INDUSTRIALE SITO A BOLOGNA IN VIA CERODOLO N°2/3

COMMITTENTE: FIVE s.r.l. – BOLOGNA
UBICAZIONE INTERVENTO: Bologna, via Cerodolo n°2/3
PRESTAZIONI SVOLTE: progettazione delle fondazioni dei vari edifici del nuovo complesso industriale
INIZIO/FINE LAVORI: 2014

DESCRIZIONE PROGETTO

Sono state progettate le fondazioni di diversi edifici che verranno realizzati nell’ambito della costruzione di un nuovo complesso industriale sito in via Cerodolo n.2/3 a Bologna (BO).

1. EDIFICIO 1
Nell’edificio 1, esistente, devono essere realizzate le fondazioni di nuove opere previste al suo interno, un montacarichi ed una scala in particolare. Sono stati previsti due plinti superficiali di dimensioni:

• Montacarichi: plinto 3.55m x 3.55m x 0.4m
• Scale: plinto 4.75m x 4.3m x0.55m.

Le due fondazioni sono impostate ad una quota pari a -3.97 m dal piano finito dell’edificio 1.

2. EDIFICIO 2
Per l’edificio 2, di nuova costruzione, è stata adottata una fondazione superficiale costituita da travi rovesce, con soletta di larghezza 140 cm o 180 cm (in funzione dell’entità dei carichi trasmessi) e spessore 30 cm e con una nervatura di larghezza 80 cm e spessore 50 cm.
La fondazione è impostata ad una quota pari a -1.35 m dal piano finito dell’edificio 2.

3. EDIFICIO 3
Sulla scorta delle indagini geotecniche eseguite in situ è stato eseguito il progetto delle fondazioni dell’edificio identificato con il nome “Edificio 3” che verrà realizzato nel nuovo stabilimento in via Cerodolo n.2/3, Bologna (BO).
Tale edificio è una palazzina, destinata ad uso uffici, con 5 piani fuori terra ed è dotata di struttura sismoresistente realizzata mediante telai in conglomerato cementizio armato.
Le fondazioni sono state calcolate secondo criteri non tradizionali, ora contemplati anche dalle normative tecniche NTC2008 al paragrafo 6.4.3.3; in particolare si è fatto riferimento alle fondazioni miste, o com’è più corretto dire, piled raft foundations [PRF].
Con un progetto tradizionale, invece, nel caso si debba/voglia per qualunque motivo impiegare dei pali (insufficiente capacità portante della platea superficiale, eccessivi cedimenti della stessa, particolari condizioni geotecniche, ecc.) occorre affidare agli stessi il 100% del carico, trascurando quindi il contributo offerto dalla platea di collegamento che, in quanto posta direttamente sul terreno, scarica gioco forza su di esso una parte, sensibile, del carico.
Lo studio Teleios ha messo a punto un processo automatico di calcolo che ricalca il metodo PDR, che può essere visto come una sua evoluzione in quanto considera la non linearità del comportamento dei pali (Fiorelli & Franceschini, 2014).
Si noti nella seguente figura come, rispetto al legame costitutivo tri-lineare del PDR bibliografico, il suo perfezionamento contempli, nel range di interazione tra pali e platea, una risposta non lineare della piled raft.

Sono stai previsti 45 pali tipo CFA ad elica continua del diametro di 500 mm posti ad interasse di 2500 mm, pari a 5 volte il loro diametro. La lunghezza netta di tali pali è di 20.0 m.

È stato eseguito un confronto in termini di cedimento tra il PDR (versione bibliografica e versione modificata da Teleios) e il software geotecnico di calcolo agli elementi finiti PLAXIS 2D.
Dal calcolo FEM, impiegando modelli costitutivi dei materiali (terreno, in particolare) non lineari ed anche solutori numerici non lineari, con incrementi successivi di carico, è stata ottenuta la seguente configurazione deformata:

Il calcolo della fondazione con il metodo PDR ha permesso di ottenere un cedimento costante, pari a:

• Calcolo in regime LINEARE del complesso palo-terreno: δ = 43.7 mm
• Calcolo in regime NON LINEARE del complesso palo-terreno: δ = 17.5 mm

Quest’ultimo approccio è quello sviluppato all’interno di Teleios e consiste in uno sviluppo in ambito non lineare del metodo analitico PDR (dal nome degli autori, Poulos, Davis & Randolph).

L’ordine di grandezza del cedimento è ottimamente riscontrato dal metodo analitico PDR.

4. EDIFICI 3 SHOP ED EDIFICIO 4
In funzione delle caratteristiche geomeccaniche del terreno e dei carichi trasmessi dalle strutture in elevazione, è stata scelta per entrambi gli edifici una tipologia fondale costituita da plinti in c.c.a. sostenuti da micropali valvolati di diametro 250 mm, lunghezza L = 19.0 m e valvolati negli ultimi 4.0 m.

5. Planimetria dei vari edifici

Pianta delle fondazioni progettate per gli edifici 3, 3 shop e 4.

6. Tecnologia palo CFA
Nel presente progetto sono stati impiegati pali tipo CFA ad elica continua.
La tecnologia ad elica continua ha come aspetto fondamentale una ridotta asportazione di terreno rispetto ai pali trivellati tradizionali.
Il terreno, di fatto, rimane essenzialmente nelle sue condizioni iniziali in quanto non subisce il detensionamento legato allo scavo del foro.

La classica procedura di esecuzione è la seguente:

• posizionamento dell’attrezzatura da perforazione;
• inizio scavo con l’utensile in rotazione ed avanzamento continuo ed automatico;
• raggiunta la profondità finale si comanda l’apertura della punta dell’utensile e si procede al getto del palo, sempre con sistema automatico computerizzato di risalita: durante la fase di getto il calcestruzzo viene immesso attraverso l’asta cava e và a riempire il volume precedentemente occupato dal terreno. L’immissione del calcestruzzo avviene in modo continuo e controllato contemporaneamente al graduale sollevamento dell’utensile. Nel palo CFA non si ha quindi una fase di foro aperto da riempire con calcestruzzo, ma è lo stesso calcestruzzo che si crea lo spazio da colmare, spingendo sempre verso l’alto con una pressione positiva la base dell’utensile;
• terminato il getto si procede dopo un’accurata pulizia della testa del palo per la posa in opera dell’armatura metallica, che avviene con il foro riempito di calcestruzzo;
• l’unico volume di terreno rimosso è quello che rimane intrappolato nell’elica.

6. Tecnologia micropalo valvolato

Vista la peculiarità di questi pali, soprattutto per quanto riguarda l’iniezione e la formazione del tratto valvolato, si descrivono brevemente a seguire le principali fasi di realizzazione.

• Perforazione condotta per rotazione. Ove si riscontri materiale cementato concesso uso della rotopercussione.
• Perforazione autosostentata. Se necessario sostegno pareti del foro da realizzare mediante rivestimento metallico di adeguato diametro e spessore. È vietato l’uso di fanghi bentonitici.
• Lunghezza della perforazione almeno 20 cm superiore a quella teorica riportata nei disegni.
• Eseguire pulizia del foro una volta terminata la perforazione.
• Armatura micropalo costituita da tubolare metallico messo in opera in spezzoni giuntati da manicotti esterni di lunghezza superiore o uguale a 200 mm, filettati a tutta altezza, aventi sezione di acciaio utile pari alla sezione nominale del tubolare.
• Non è ammessa la saldatura in opera dei tubi di armatura.
• Tubo di armatura chiuso al fondo con un fondello metallico.
• È indicata nel disegno la parte del tubo equipaggiata con valvole a manchette per l’iniezione di seconda fase in pressione.
• Valvole a manchette: manicotti in gomma spessore minimo 3.5 mm, aderenti al tubo, mantenuti in posizione mediante anelli in fili di acciaio (∅ = 4 mm) saldati al tubo in corrispondenza dei bordi del manicotto (vedi foto che segue). La valvola più bassa sarà posta subito sopra la base del tubo.
• Il riempimento dell’intercapedine tra foro e tubo di armatura (guaina) avverrà immettendo la malta cementizia attraverso il tubo di armatura dal livello valvolato più basso.
• In caso di impiego del rivestimento metallico per sostegno foro esso sarà estratto dopo il completamento della guaina.
• Iniezione della guaina eseguita a bassa pressione: P ~ 0.2 MPa = 2 bar.
• Terminata l’iniezione della guaina si procederà al lavaggio dell’interno del tubo di armatura.
• A presa della guaina avvenuta, comunque entro le 24 h, si procederà all’iniezione valvola per valvola partendo dal livello valvolato più basso, impiegando un packer.
• Indicativamente il volume di malta iniettato non sarà superiore a 50 lt per ciascuna valvola sotto una pressione residua di iniezione inferiore ad 1 MPa (10 bar).
• La Ditta esecutrice deve presentare un report dove, per ciascun micropalo, sono indicati, valvola per valvola, il volume di malta iniettata e i valori delle pressioni residue.