Calcolo di paratie flessibili multi-tirantate e/o puntonate e a mensola: alcune valutazioni geo-meccaniche

Occorre focalizzare l’attenzione sui limiti del “Subgrade Reaction Method”, problema di interazione terreno-struttura, distinguendo nettamente tra paratie a mensola e paratie mono e multi – tirantate e/o puntonate.

Il caso delle paratie a mensola

Nel primo caso, di paratie a mensola, in particolare per scavi in terreni non coesivi, infatti risulta normalmente sviluppata la condizione di spinta attiva - passiva, essendovi come reggi spinta, oltre alla spinta passiva, la rigidezza flessionale EJ della paratia stessa. 

Una rigidezza flessionale molto elevata, a parte la condizione di detensionamento in scarico orizzontale, che comporta uno stretching delle deformazioni come descritto in Garini (2012 ), potrebbe non mobilizzare completamente la spinta attiva, individuando in questo modo una condizione intermedia tra Ka e quella K0 di riposo, ma comunque agente con una distribuzione di pressioni crescenti con la profondità che forzerebbero la paratia a muoversi mobilizzando la spinta passiva e quindi vanificando sostanzialmente la precipua necessità dell’utilizzo delle costanti di sottosuolo alla Winkler, essendo in sostanza risolutiva un’analisi classica all’equilibrio limite.

Il problema, in un’analisi all’equilibrio limite, per paratie flessibili a mensola, è che bisogna tenere in conto della controspinta passiva come indicato in USS (1984), per annullare il taglio residuo agente sul terreno in profondità nel punto di momento nullo come visibile in Garini (1996) ed in Figura 1, e quindi una volta attraversato tale punto pivot di momento nullo, ciò comporta un secondo punto di pressione netta nulla e quindi di taglio massimo ed a seguire un secondo punto di taglio nullo e momento massimo in questo caso positivo, mentre il primo era negativo, senza quindi mai poter raggiungere una configurazione equilibrata, anche perché lo schema statico rappresentativo e cioè una trave ad estremo superiore libero ed estremo inferiore su appoggio incernierato , equilibrata a taglio, sarebbe labile a momento flettente ovvero staticamente determinato solo per la condizione di momento risultante nullo sull’appoggio inferiore, a meno di casi di infissione del fondo della paratia in terreno rigido o perlomeno coesivo sufficientemente compatto, per la quale condizione comunque la paratia funziona a comportamento puramente flessionale ed incastro appunto in profondità. E’ chiaro che questa condizione potrebbe indicare ancora una volta in funzione in specie di elevata rigidezza flessionale EJ della paratia e di limitata cedevolezza a traslazione orizzontale dell’incastro, la necessità di riconsiderare una modellazione con il “Subgrade Reaction Method”.

La costante di sottofondo

L’analisi di interazione terreno struttura della paratia flessibile, sia essa ancorata e/o puntonata oppure no, con il metodo della reazione di sottofondo, non può in ogni caso prescindere dalla formulazione di un’espressione adatta e soprattutto coerente con lo schema statico a trave inflessa impostato, per la costante di sottofondo. A questo proposito occorre sottolineare che dovendo essa rappresentare solo l’interazione terreno – struttura e non il cedimento che mediamente risulta dipendente dalla dimensione caratteristica della paratia, sarà pertanto tipicamente un’espressione del tipo riportato in Garini ( 2018):

Ks=  E/(1,5625 D)

Oppure la classica espressione:

Ks=  (1,67 E50)/D

Calcolo statico analitico di paratie a mensola

Figura 1 – Calcolo statico analitico di paratie a mensola

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