Consolidamento – Intervento per strutture fondali

La città di Ravenna ha avviato un importante progetto di recupero dell’ex convento e dei chiostri della centralissima Chiesa di San Francesco. L’intervento, commissionato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Ravenna, ha richiesto il consolidamento delle strutture fondali. Presentiamo gli aspetti più interessanti e i risultati finali dell’operazione.

La struttura
La zona dantesca è uno degli angoli più suggestivi di Ravenna: la tomba di Dante alighieri e l’ex convento di San Francesco, con i suoi chiostri quattrocenteschi attigui alla tomba del poeta, da secoli rappresentano uno dei vanti della città. Ora però la zona è destinata ad accrescere la sua importanza grazie a un progetto di recupero conservativo che coinvolge l’ex convento e i chiostri francescani, e che prevede la modifica della destinazione d’uso di parte del complesso, con la creazione di un archivio aperto al pubblico.
Tali variazioni determinano un incremento significativo dei carichi alla base delle fondazioni. Per le murature l’analisi delle tensioni individua carichi unitari che variano da 2,30-2,57 kg /cmq nello stato attuale e 2,53-2,82 kg /cmq nello stato di progetto. Per questo incremento di circa il 10%, si è reso necessario un intervento di consolidamento del nodo terreno-fondazione.

L’intervento di consolidamento
Considerata la valenza storica e artistica dell’area, per il consolidamento i progettisti hanno valutato tutte le possibili strade, dalle sottomurazioni alle palificazioni, e hanno infine scelto il miglioramento delle caratteristiche geomeccaniche mediante iniezione di resine espandenti a lenta espansione con la metodologia Gietech®.
Kappazeta ha eseguito una prima modellazione matematica dell’intervento tramite l’impiego di un programma di calcolo di analisi geomeccanica del continuo col metodo delle differenze finite (Flac); tale software permette la risoluzione di problemi di stress analysis su terre e rocce in regime di deformazione sia lineare (elastico) che non lineare (elasto-plastico e plastico). Il modello ha permesso il relativo calcolo della maglia di iniezione, dei quantitativi, dei pressioni e dei risultati di miglioramento previsti in relazione alla geometria fondale e alle caratteristiche geotecniche dei terreni. Sono state poi eseguite prove penetrometriche pre-iniezione, una prima serie di iniezioni di consolidamento e una seconda batteria di sondaggi penetrometrici post-consolidamento. È stato infine valutato che i carichi di rottura e i cedimenti nella fase di collaudo post-iniezione fossero compatibili con i parametri imposti nel progetto.

I risultati
Per quanto concerne la caratterizzazione geotecnica del terreno di fondazione sono state individuate tre aree geotecnicamente omogenee (area A, B e C). La distribuzione della resina è avvenuta appena sotto i piani di imposta delle fondazioni, poiché si hanno aumenti delle caratteristiche geomeccaniche a partire da 1,8 metri dal piano campagna, e la zona di massimo miglioramento si è avuta tra le profondità di 1,8 e 2,7 metri.
Risultati interessanti sono emersi a seguito delle verifiche e dei collaudi (in particolare dal calcolo della capacità portante e dal calcolo dei cedimenti, elastici ed edometrici: nella zona di invasione della resina si sono evidenziati notevoli incrementi delle caratteristiche geomeccaniche, dell’ordine del 230% per la coesione non drenata e del 130% per il modulo edometrico; l’incremento della capacità portante è stato di circa tre volte rispetto alla condizione pre-intervento; a seguito dell’aumento del carico, nella condizione post-iniezione, sono stati calcolati cedimenti fino al 30% inferiori rispetto a quelli che si avrebbero senza il consolidamento.
I fattori di sicurezza, infine, sono risultati ampiamente superiori a 3. Pertanto l’intervento può dirsi perfettamente riuscito.

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