Uno sguardo agli aspetti Geotecnici delle nuove NTC 2018

Dal punto di vista geotecnico, diverse sono le novità contenute nelle NTC2018 e sono tese soprattutto a semplificare, a rendere univoca l’interpretazione di alcuni passaggi e ad agevolare, per quanto possibile, una visione unitaria della progettazione.

Le novità previste dalle NTC 2018 nell'ambito geotecnico

I passaggi più significativi sono contenuti nel capitolo 6 dove, nell’ambito delle verifiche agli SLU, sono stati eliminati i doppi approcci progettuali AP1 e AP2 che erano contemporaneamente presenti nelle NTC2008 e che avevano generato diversi dubbi applicativi.

In particolare è stato conservato il solo AP2 per tutte le opere in progetto, eccezion fatta per le paratie e le gallerie, ove è stato invece mantenuto l’AP1. Si è voluto in questo modo trattare diversamente quelle opere geotecniche per le quali è presente una forte interazione terreno-struttura e per le quali il terreno, esso stesso, è generatore delle azioni. In questo caso (le paratie e le gallerie, appunto) l’impiego dell’AP1, per il quale è prevista la doppia combinazione di carichi, consente di ‘pesare’ diversamente le azioni nelle due fasi di dimensionamento: geotecnico e strutturale. Nel dimensionamento di una paratia, ad esempio, la combinazione C2 (con i fattori A2, M2, R2 che prevedono azioni parzialmente amplificate, resistenze e parametri meccanici ridotti) è da impiegarsi per il calcolo della profondità di infissione della paratia, mentre, una volta fissata quest’ultima, il dimensionamento strutturale deve avvenire impiegando la combinazione C1 (con fattori A1, M1, R1 ovvero azioni amplificate, resistenze e parametri meccanici ai valori caratteristici), introducendo le necessarie parzializzazioni del contributo della spinta passiva del terreno.

Sempre per le paratie (§6.5.2.2) è stata introdotta una modifica al modello geometrico di riferimento che prevede che la quota di progetto dello scavo, Hd, sia inferiore a quella di scavo (H) e pari alla somma tra quest’ultima e il minimo tra 0.5m, il 10%dell’altezza di scavo (per paratie a sbalzo) e il 10% della distanza (T) tra fondo scavo e punto di applicazione del tirante (per paratie tirantate). Hd =  H + min (0.5m, 0.1T, 0.1H).

Proseguendo nell’analisi del cap. 6, è stato introdotto un apposito paragrafo sui pali in gruppo (6.4.3.1.1 Resistenza a carico assiale di una palificata) in cui viene definita la resistenza caratteristica della palificata che deve essere calcolata come somma delle resistenze caratteristiche dei singoli pali, tenendo conto, però, di eventuali effetti riduttivi di gruppo; effetti, che a loro volta, sono funzione di geometria, tipologia di palo e tipo di terreno.

Un ulteriore aspetto che è stato meglio puntualizzato riguarda le fondazioni miste (§6.4.3.3) nel cui ambito  i pali possono svolgere la funzione di piena partecipazione alla stabilità globale e alla capacità portante ultima o avere funzione di soli riduttori di cedimenti. Per il primo caso la norma precisa che le verifiche agli SLU devono essere svolte per la fondazione mista, sia a breve che a lungo termine, sommando la capacità portante di piastra di fondazione e di pali e dividendo la resistenza totale per il coefficiente R3 (g_R=2.3 per carico limite  e g_R=1.1 per scorrimento).

Infine al §6.3 (stabilità dei pendii naturali) è stata posta maggiore attenzione alla reale efficacia dei provvedimenti atti a migliorare la stabilità dei versanti e viene in proposito previsto che il progetto degli interventi di stabilizzazione, oltre a comprendere la descrizione completa dell’intervento, debba essere corredato da un piano di monitoraggio e da un significativo piano di gestione e controllo dell’efficacia. Inoltre il progettista è tenuto a quantificare l’entità del miglioramento apportato dai provvedimenti in progetto sulle condizioni di sicurezza del pendio nonché a definire i criteri per verificarne il raggiungimento.

Gli altri significativi cambiamenti di carattere geotecnico sono contenuti nel §3.2 e nel §7.11.

In particolare al §3.2.2. (categorie di sottosuolo e condizioni topografiche), dove vengono definite le categorie di sottosuolo che consentono l’analisi di risposta sismica locale semplificata, il solo indicatore di riferimento per la classificazione sismica dei litotipi rimane la velocità delle  onde  di taglio, V_s, ma essa va determinata mediante apposite misure dirette, derivanti da indagini geofisiche di tipo sismico. Le norme consentono, in alternativa, la definizione del profilo V_s  mediante il ricorso a correlazioni empiriche “di comprovata affidabilità” ma solo in subordine, attribuendo, di fatto, un diverso e inferiore rango a queste metodologie per la determinazione di V_s.

Sono state inoltre riviste le categorie di sottosuolo per le quali è possibile il ricorso all’approccio semplificato nella determinazione della risposta sismica locale, eliminando le categorie aggiuntive S1 e S2  e mantenendo le categorie A,B,C,D,E; è stato infine eliminato un “buco” nella classificazione, presente nelle NTC08, ridefinendo la categoria di sottosuolo E.

Per quanto riguarda le categorie di sottosuolo non comprese tra A ed E si rimanda all’analisi di risposta sismica locale e in questo caso le novità sono contenute nel §7.3.2.1 (Risposta sismica locale) ove viene espressamente fatto riferimento alla necessità di “adeguata conoscenza delle proprietà geotecniche dei terreni da determinare mediante specifiche indagini e prove”. Per la determinazione degli accelerogrammi naturali viene invece rimandato al §3.2.3.6 e sarà compito della CNTC esplicitare con maggiore dettaglio la metodologia applicativa.

La maggiore novità contenuta nel §7.11 riguarda invece le verifiche agli stati limite ultimi in presenza di azioni sismiche per le quali i coefficienti di sicurezza parziali sulle azioni e sui parametri geotecnici sono stati entrambi posti pari a 1.

Sono inoltre state introdotte le indicazioni sulle verifiche sismiche per i rilevati e i fronti di scavo (§7.11.4) che vanno trattati in coerenza con quanto specificato per i pendii naturali e per i quali l’azione sismica viene ricavata in funzione delle proprietà del moto atteso nel volume di terreno potenzialmente instabile. In mancanza di studi specifici le componenti orizzontale e verticale della forza statica equivalente vengono espresse ancora come F_h=k_hW e  F_v=k_vW, adottando però valori del coefficiente di riduzione dell’accelerazione massima attesa al sito, b_S, pari a 0.38 per le verifiche allo stato limite ultimo (SLV) e 0.47 per le verifiche allo stato limite di esercizio (SLD).

Medesimi valori di b_S, pari a 0.38 per le verifiche allo stato limite ultimo (SLV) e 0.47 per le verifiche allo stato limite di esercizio (SLD), sono da adottarsi per la riduzione dell’accelerazione massima attesa al sito nelle verifiche di stabilità dei muri di sostegno (§7.11.6.2); in questo caso b_S viene incrementato del 50%  per le verifiche al ribaltamento.

Novità infine anche per le fondazioni superficiali (§7.11.5.3.1) per le quali, se l’effetto dell’azione inerziale del volume significativo di terreno viene calcolato e messo in conto esplicitamente (anziché impiegando le azioni pseudostatiche equivalenti) il valore del coeffiente di resistenza g_R per la fondazione può essere assunto pari a 1.8 anziché 2.3.