Consolidamento di un fabbricato bolognese esposto a cicli di ritiro e rigonfiamento del terreno di fondazione mediante stabilizzazione del grado di saturazione

La presente memoria illustra una tecnica per la soluzione di casi di dissesto statico degli edifici dovuti a cicli di ritiro e rigonfiamento del terreno di fondazione. E’ stato messo a punto e brevettato un metodo di stabilizzazione, denominato “Sistema HBC”, in grado di mantenerne costante il grado di saturazione ed eliminare la causa dei dissesti. Si tratta di un impianto che eroga acqua al terreno mediante dei diffusori alimentati da un sistema di adduzione e gestiti da un apparato di controllo. Presentiamo un caso realizzato nel maggio 2011 e costantemente monitorato. L’impianto ha risolto le problematiche statiche dell’edificio con costi e disagi assai contenuti rispetto ai metodi tradizionali. L’esecuzione di un array geoelettrico ha permesso la verifica del funzionamento dell’impianto e la valutazione dei volumi saturati.

Introduzione
Negli ultimi anni vi è stato un notevole incremento di dissesti statici dei fabbricati imputabili prevalentemente a variazioni di volume del terreno di fondazione. Il verificarsi di variazioni climatiche sempre più estreme determina nuove condizioni di equilibrio del sistema “terreno/fabbricato” non compatibili con la capacità deformativa della struttura in assenza di lesioni. La coltre attiva (soggetta a ritiro-rigonfiamento), che in passato presentava spessori limitati e non interferiva col piano di posa delle fondazioni, oggi raggiunge di frequente profondità di 5/6 m. In generale, tutte quelle circostanze che provocano variazioni disomogenee del contenuto d'acqua dei terreni di fondazione generano stati coattivi di sollecitazione delle strutture che possono innescare fenomeni di dissesto. Nella presente memoria viene descritta una tecnica di stabilizzazione dei terreni argillosi soggetti a fenomeni di ritiro e rigonfiamento, che gode di brevetto nazionale ed europeo, denominata “Sistema HBC”.

Tecnica di stabilizzazione HBC e Case history
Un terreno sottosaturo posto a contatto con acqua libera tende a richiamare la fase liquida in quanto la pressione dell’acqua nei pori è sempre inferiore alla pressione dell’aria (Chandler et al., 2011). Il metodo di stabilizzazione proposto, denominato “Sistema HBC”, si basa sul principio di creare una disponibilità di acqua in modo da annullare le forze di suzione presenti nel terreno o di impedirne la comparsa in seguito ad essiccamento. Si tratta di un impianto in grado di mantenere costante nel tempo il grado di saturazione del terreno di fondazione del fabbricato dissestato in modo da evitare i cedimenti ed i rigonfiamenti differenziali e, quindi, sanare i dissesti statici da essi originati. Il terreno viene idratato mediante dei dispositivi di diffusione dell'acqua alimentati da un impianto di adduzione gestito da un sistema di controllo automatico. La presenza di forze di suzione nelle zone parzialmente sature amplifica il gradiente idraulico favorendo in questo modo il flusso e la diffusione di acqua verso le zone sottosature. Si crea così una zona satura di terreno al di sotto del piano di fondazione che non risente più delle variazioni di umidità. A seconda delle caratteristiche morfologiche del fabbricato e dell'area di sedime, delle possibilità di accesso, delle peculiarità della struttura portante, della natura del terreno di fondazione e delle sue caratteristiche geotecniche si progetta la tipologia dei diffusori ed il loro posizionamento ottimale. Il consumo di acqua è minimo per cui l’impianto viene di norma allacciato all’acquedotto comunale ma, nulla vieta di utilizzare qualunque fonte disponibile. Viene presentato un intervento di consolidamento, realizzato nel maggio 2011, mediante il “Sistema HBC”, con diffusori orizzontali posizionati al di sotto del piano di fondazione utilizzando la tecnica di perforazione “no dig”.

Tomografia elettrica (ERT) – correlazione resistività-umidtà – confronto umidità pre-intervento.

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Memoria tratta dagli Atti del 2° IAGIG (2012)

Per maggiori informazioni consulta www.iagig.unisa.it