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Tecnica - Pali infissi per fondazioni

Le fondazioni profonde, per definizione, trasferiscono i carichi della sovrastruttura al terreno in una zona più profonda di quanto non faccia una fondazione diretta superficiale come un plinto, una trave rovescia o una platea. Apriamo un breve dossier dedicato al tema delle fondazioni a cura di Stefano Valentini.

Esistono diverse tipologie di fondazioni profonde tra le quali la più diffusa è senza dubbio  quella rappresentata dai pali. Fra gli aspetti che rivestono una importanza rilevante ai fini della scelta del sistema fondale e della profondità da raggiungere ci sono la natura del terreno, la presenza o meno di acqua e, come sempre, l’incidenza dei costi di realizzazione dell’opera.
I pali possono essere classificati sostanzialmente in due categorie principali che si distinguono per le modalità esecutive e per la differente connessione con il terreno. Alla prima categoria appartengono i pali infissi mentre alla seconda quelli preforati.

Tra i pali infissi troviamo i pali in legno, i pali prefabbricati in calcestruzzo armato, i pali in acciaio ed i pali gettati in opera previa infissione di un palo metallico a forma di tubo cavo e conseguente estrazione mano a mano che viene eseguito il getto di calcestruzzo.
I pali preforati o trivellatici sono i pali gettati in un foro ottenuto mediante perforazione del terreno.

I pali in legno sono stati i primi ad essere utilizzati nelle opere civili, in particolare in terreni paludosi. Le palafitte sono state utilizzate fin dall’antichità e ancora oggi si possono trovare applicazioni  in complessi abitativi quali Ravenna e Venezia. Presentano una lunghezza ottimale variabile tra i 10 m e i 20 m e massima di circa 35 m con una portata massima di circa 50 t Sono rinforzati con una puntazza in acciaio alla base e una cuffia in sommità al fine di impedire la rottura del legno sotto i colpi del maglio. Questi pali presentano basse caratteristiche meccaniche e non sono adatti per i terreni molto addensati.

I pali in acciaio più utilizzati presentano sezioni ad H o a corona circolare. I pali ad H e quelli a tubo aperto producono un piccolo spostamento del volume di terreno che in profondità tende a generare un rimaneggiamento del terreno stesso creando un “tappo”. I pali ad H avendo una elevata rigidezza riescono a spezzare o a spostare i massi più piccoli mentre quelli a sezione cava si possono utilizzare anche con massi di maggiore dimensione. Teoricamente è possibile ottenere profondità considerevoli, poiché si possono utilizzare giunzioni saldate o imbullonate.

I pali di calcestruzzo possono essere gettati oppure prefabbricati; i pali prefabbricati possono avere sezioni di varia forma (quadrata, cava, …) e sono utilizzati prevalentemente in terreni incoerenti sciolti, poiché in terreni coesivi il destarsi delle sovrapressioni interstiziali abbassa notevolmente ogni effetto di compattazione, in particolare a breve termine. I pali infissi trasferiscono i carichi prevalentemente per attrito laterale, subendo pertanto un assestamento iniziale minore di quello presente in un pali preforato. Questo tipo di pali è sottoposto a notevoli sollecitazioni anche durante la fase di infissione. Ha lo svantaggio inoltre di potere raggiungere lunghezze limitate, infatti potrebbero essere realizzate delle giunzioni che però sono sconsigliate poichè rappresentano dei punti di indebolimento per il palo.
I problemi della fase di infissione (aspetto che quindi riguarda anche per i pali in legno ed in acciaio) sono quelli di un elevato rumore, delle vibrazioni indotte sul terreno e della possibilità di spostamenti laterali che tendono a far sbandare il palo. Un metodo per facilitare l’infissione del palo è quello di immettere tramite dei tubi interni acqua in pressione alla punta.

I pali gettati in opera previa infissione di un palo metallico costituiscono una tecnologia intermedia  fra i pali infissi e quelli preforati, anche se il comportamento risultante rimanga più vicino ai primi che ai secondi. Viene utilizzata una tubazione metallica chiusa ad una estremità da un tappo di calcestruzzo a basso contenuto d’acqua che genera un elevato attrito tra la parete della tubazione e il calcestruzzo. Mediante un maglio che batte sul tappo di calcestruzzo, il sistema penetra nel terreno fino alla profondità di progetto alla quale viene fermata la tubazione e con continui colpi del maglio viene espulso il tappo che si rompe e va a formare il bulbo. Successivamente vengono versate nella tubazione delle piccole quantità di calcestruzzo che viene opportunamente vibrato, poi, continuando a battere con il maglio, viene progressivamente sollevata la tubazione metallica. In questo modo si ottiene una colonna di calcestruzzo a contatto con un terreno compattato.

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