Progettazione geotecnico-strutturale di un parcheggio interrato con diaframmi in trazione

Il presente articolo illustra il processo di progettazione geotecnico-strutturale di un parcheggio interrato fondato su diaframmi in trazione che lo ancorano al terreno. L’interazione terreno-struttura è stata simulata con un procedimento iterativo di modellazione FEM 3d geotecnica e strutturale, attraverso la definizione di opportune rigidezze traslazionali che simulino, nel modello strutturale, il comportamento deformativo dei diaframmi.


Introduzione
Il presente articolo illustra la soluzione progettuale proposta per la realizzazione di un parcheggio interrato a due piani, di superficie pari a 7100 m2, in terreno sabbioso ghiaioso con quota di falda prossima al piano campagna. Lo scavo propedeutico alla realizzazione del solettone gettato in opera, è sostenuto da diaframmi perimetrali in c.a. dello spessore di 80 cm e di lunghezza pari a 25 m.
I diaframmi perimetrali sono adeguatamente vincolati, per mezzo di tiranti o irrigidimenti strutturali necessari alla stabilità. Si è ridotto lo spostamento della sommità del diaframma ricorrendo, laddove necessario, ad una sezione strutturale a T, unitamente al ricorso ad una trave di coronamento a lama e alla realizzazione di micropali provvisori in prossimità dell'edificio a ridosso dello scavo.
La specificità del progetto si evidenzia nella realizzazione di 98 diaframmi di ancoraggio lavoranti a trazione, dello spessore di 100 cm e di lunghezza pari a 25 m a partire dalla quota di fondo solettone. La funzione cui assolvono è quella di ancorare la soletta, altrimenti soggetta al fenomeno del galleggiamento (prevalentemente nella sua parte centrale) a causa di un'elevata spinta di Archimede. I diaframmi preposti all'ancoraggio sono stati modellati con un programma tridimensionale agli elementi finiti (PLAXIS 3d) per valutare la capacità attritiva esplicata lungo le pareti e la rigidezza offerta nel vincolare la platea. I valori di rigidezza ottenuti sono stati utilizzati per la modellazione strutturale della platea stessa, effettuata anch'essa con un programma tridimensionale agli elementi finiti in cui i diaframmi sono stati modellati per mezzo di supporti lineari elastici.


Figura 1. Pianta, sezione e vista tridimensionale del parcheggio interrato

Tabella 1. Modello geotecnico

Profilo geotecnico e livello piezometrico
La caratterizzazione geotecnica è stata condotta sulla base di quattro sondaggi spinti a 30 m di profondità ed uno fino a 40 m dal p.c., contestualmente ai quali sono state effettuate prove penetrometriche dinamiche (SPT) e prove di laboratorio sui campioni estratti dalle unità coesive. A partire dalle prove SPT, è stata valutata la densità relativa come proposto da Kulhawy & Mayne (1990) quindi l'angolo di attrito (secondo Schmertmann, 1978). I parametri di deformabilità sono stati valutati in funzione del modello di terreno adottato nella simulazione agli elementi finiti "Hardening Soil Small" (Benz, 2007). Esso è composto da una legge costitutiva con dominio elastico, doppia superficie di snervamento e legge di rottura alla Mohr-Coulomb, in cui è inserita una legge di decadimento del modulo di rigidezza elastico G0 con il livello deformativo, tale da limitare la dipendenza del risultato dai boundaries. Per maggiori dettagli si rimanda a Schanz et al., 1999 e Benz, 2007. La quota di falda si attesta a circa 2 m da p.c. con un'escursione tale da portare il livello fino ad un massimo di 0.5 m da p.c.


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Memoria tratta dagli Atti del 2° IAGIG (2012)

Per maggiori informazioni consulta www.iagig.unisa.it