MICROPALI PREFABBRICATI
ESEMPIO DI CALCOLI ESECUTIVI
MICROPALI PREFABBRICATI
ESEMPIO DI CALCOLI ESECUTIVI
Secondo la teoria di Bustamante e Doix i micropali vengono distinti fra micropali eseguiti con iniezioni ripetute (IRS) e micropali eseguiti con il getto del palo in unica soluzione (IGU). Per i micropali prefabbricati in c.a.c si possono usare i valori IRS.
I calcoli si conducono assumendo per ipotesi che la lunghezza della zona iniettata, Ls, sia pari alla lunghezza del micropalo stesso, penalizzando però nel tratto più superficiale i valori di s.
In condizioni statiche, per le verifiche di capacità portante, si adotta un valore del coefficiente di sicurezza globale pari a FS=2.5.
I valori della resistenza tangenziale s all’interfaccia tra tratto iniettato e terreno dipendono sia dalla natura e dalle caratteristiche del terreno sia dalla tecnologia e vengono ricavati dai seguenti abachi a cui è associata la tabella di seguito riportata [Viggiani, Fondazioni, pp. 394-395] :
Per ottimizzare il numero dei micropali di fondazione è conveniente affidare il compito di contrastare le azioni trasversali a un esiguo numero di tiranti sub-orizzontali, secondo gli schemi di calcolo in figura, in questo modo i micropali prefabbricati possono essere sfruttati al pieno della loro elevata capacità portante, con notevole risparmio economico.
I ponti si differenziano dalle altre opere civili per il fatto di trasmettere alle fondazioni carichi estremamente elevati. Solo in casi rari il terreno può sopportare questi sforzi, senza ricorrere a fondazioni profonde. Per questa ragione quasi tutti i ponti sono fondati su pali o micropali.
Il Micropalo Prefabbricato, forte dei suoi vantaggi caratteristici è stato usato con successo in numerose situazioni e sfruttato secondo vari schemi di calcolo.
Si ricordano alcuni casi caratteristici:
Viadotto “Madonna del buon Consiglio” S.S. Jonica - Reggio Calabria:
Pile e spalle fondate interamente su Micropali Prefabbricati verticali.
Schema di calcolo classico. I pali sopportano carichi verticali e carichi trasversali.
Viadotto “Scuola Agraria” Autostrada Salerno - Reggio Calabria - Palmi:
Pile e spalle fondate interamente su Micropali Prefabbricati inclinati, con schema di calcolo a “cavalletto” per ridurre le componenti degli sforzi trasversali.
Viadotto “Alessi” S.S. Jonica - Squillace
Pile e spalle fondate interamente su Micropali Prefabbricati secondo inclinazioni tali da annullare gli sforzi trasversali. Ogni palo è soggetto esclusivamente a sforzi paralleli al proprio asse.
Viadotti “San Salvatore”, “Paccioni”, “Accampamento”, “Albanese”, “Dragonara”, “Caduti sul Lavoro”, “Palazzo”, “Pennarone”, “Calabria” e altri del Macrolotto II dell’Autostrada Salerno - Reggio Calabria.
Pile e spalle fondate interamente su Micropali Prefabbricati verticali. I pali sono soggetti esclusivamente a sforzi verticali. I carichi trasversali sono assorbiti mediante pochi tiranti passivi sub-orizzontali ai lati dei plinti.
Viadotto “Madonna del buon Consiglio”
Viadotto “Scuola Agraria”
Viadotto “San Salvatore”
Nel calcolo di una fondazione su pali si parte dalle combinazioni dei carichi provenienti dalla struttura, secondo normativa vigente (nella tabella a lato è presente un esempio relativo alla plinto di una pila di un viadotto autostradale). Il procedimento è iterativo.
In base alle caratteristiche geotecniche dei terreni e ai carichi, in base all’esperienza, si inizia con un numero n di pali necessari di una certa lunghezza e con una data disposizione planimetrica. In questo caso 84 pali con una disposizione 6 x14, con interassi 0,89 mt. e 0,95 mt.
Vista la usuale rigidezza dei plinti di fondazione è ammissibile l’ipotesi di zattera rigida, di conseguenza è possibile calcolare il carico su ogni palo con questa formula:
In cui Pi è il carico verticale sul palo i-esimo, N è il carico verticale che agisce sulla fondazione, Ml il momento longitudinale, Mt il momento trasversale, n il numero dei pali, xi e yi le coordinate dei pali rispetto al baricentro della palificata.
A questo punto è possibile calcolare il palo più sollecitato, procedendo per tutte le combinazioni di carico e verificare il carico limite dei pali, usando la formula seguente:
Assumendo, ad esempio, i seguenti parametri:
dove h è lo spessore dello strato di terreno, ds il diametro di perforazione, s il parametro di resistenza laterale da ricavare con le tabelle seguenti.
Per calcolare il carico limite del palo si procede alla sommatoria secondo gli strati di terreno che attraversa e cautelativamente si aggiunge il 15% come contributo di resistenza alla punta.
Si può procedere al calcolo del carico limite:
N.B.
Per calcolare il carico limite dell’intera palificata è necessario calcolare la sua efficienza, sempre minore di 1 in terreni coesivi, con la formula di Converse Labarre.
Per palificate in terreni incoerenti, al contrario, l’esperienza (Vesic, 1968) ha dimostrato che l’efficienza risulta non minore dell’unità.
Viadotto “Alessi”