Le fondazioni miste: una nuova frontiera dell’ingegneria geotecnica

Le fondazioni miste rappresentano certamente una delle frontiere più interessanti e stimolanti della moderna ingegneria geotecnica.
Esse coniugano, sotto lo stesso tetto, il progetto di dettaglio delle indagini geotecniche, la conoscenza della necessaria modellazione ad elementi finiti e la conoscenza e costruzione di un modello dedicato, accompagnato da metodi specifici, che associno insieme la teoria delle fondazioni profonde e superficiali sia dal punto di vista della resistenza che della deformabilità.
Solo da questa sinergia di aspetti possono nascere metodi e conoscenze appropriate per approcciare il tema senza adottare soluzioni “casalinghe” derivate da retaggi nozionistici non adeguati e comunque superati.
In altre parole le fondazioni miste, o più propriamente le "piled raft foundations", bypassando una nomenclatura italiana non perfettamente congruente e rischiosamente fuorviante, permettono di analizzare con razionalità un aspetto che fino ad oggi era trascurato, cioè l’interazione tra pali e platea di collegamento in una fondazione profonda.
Questo fatto portava il più delle volte, se dimensionati correttamente i pali, a fondazioni profonde tradizionali dotate intrinsecamente di margini di sicurezza decisamente più elevati di quelli normativamente richiesti con conseguente inutile dispendio economico.
Nell'articolo che si presenta si analizza questo tema affrontandolo da vari punti di vista, chiaramente non in modo esaustivo stante la vastità della materia, ma cercando di dare ad esso una visibilità prettamente progettuale anche alla luce dell’impossibilità di affrontare in questa sede l'imponente ed impegnativo impianto teorico.
Si é scelto quindi di presentare due progetti effettivamente realizzati che trovano in essi le due prerogative basilari delle piled raft foundations, ovvero un sistema fondale in cui i pali sono dedicati solo alla riduzione dei cedimenti e uno dove tutta l'opera, sia pali che platea, sono mutuamente impegnati a soddisfare entrambi gli Stati Limiti, ovvero resistenza (SLU) e deformabilità (SLE).
Si presenta innanzi tutto il metodo analitico principe per un dimensionamento di massima di fondazioni miste, ovvero il metodo PDR (Poulos – Davis – Randolph), per poi analizzare una sua evoluzione analitica, denominata PDR_mod, dovuta a studi lungamente condotti dagli scriventi; nel processo progettuale si passa poi necessariamente ai metodi numerici FEM di ultima generazione, condotti comunque in campo 2D, che possono e devono essere prerogativa anche di uno studio professionale di natura geotecnica a differenza dei FEM 3D geotecnici che necessitano invece di un impegno di livello spesso superiore.
È il caso di dire in questa prefazione che esistono molteplici metodi di calcolo riscontrabili in letteratura sulle piled raft foundations. La scelta di quelli presentati, che sono ovviamente anche quelli che fanno parte del bagaglio tecnico e scientifico degli scriventi nella progettazione pratica, è frutto di meditati vagli basati anche su studi e numerosi colloqui specialistici avuti in vari congressi. Si è scelto prioritariamente di non trattare qualsiasi metodo che si rifacesse a sistemi di molle, ritenendo questo modo di procedere un’eredità obsoleta di una geotecnica non legata al presente, o metodi che si basassero unicamente su programmi di calcolo specifici.
Evidente che proprio per la freschezza e lo stimolante fermento che possiede questo speciale campo dell’ingegneria geotecnica il dibattito è aperto ad ogni confronto, e lo stesso non può che essere di stimolo costruttivo per ulteriori sviluppi.

ALL'INTERNO DELL'ARTICOLO SI AFFRONTANO:

  • PILED RAFT FOUNDATIONS
  • IL METODO PDR (POULOS, DAVIS & RANDOLPH)
  • SVILUPPO DEL METODO PDR: LEGAME NON LINEARE PALO - TERRENO
  • LE FONDAZIONI MISTE E LE INDAGINI GEOTECNICHE
  • L’ESEMPIO DELLA PALAZZINA UFFICI DEL NUOVO COMPLESSO INDUSTRIALE FIVE DI BOLOGNA
  • L’ESEMPIO DEI SILI DI STOCCAGGIO CEREALI DELL’AZIENDA C.A.P.A. COLOGNA