10 ottobre 2012
Consolidamento del terreno di fondazione della Torre Civica - Citta' di Castello (Pg)
10 ottobre 2012
Le proprietà geotecniche del terreno di fondazione sono state migliorate attraverso l’esecuzione d’iniezioni localizzate di una particolare resina ad alta pressione d’espansione.
Descrizione dell'intervento
L'intervento riguarda il consolidamento del terreno sottostante la Torre Civica di Città di Castello (PG), situata nel centro storico cittadino. La struttura ha un'altezza di circa 40m mentre la base quadrata ha un lato di circa 7m. La fondazione, larga 140cm e profonda 2,80m dal piano di calpestio, è in malta cementizia con immersi frammenti di calcareniti, arenaria e ciottoli che formano un primitivo calcestruzzo.
Il cedimento causato dal sisma, ha creato dei danni strutturali in corrispondenza del giunto di unione la Torre e l'annesso Palazzo Vescovile, con un distacco di circa 3-4cm tra i due setti murari.
Dal rilievo mediante fessurimetri, si è potuto apprezzare che una scossa tellurica ha causato il cedimento dello spigolo tra Piazza Gabriotti e Via S. Stefano, che ha accentuato il fuori piombo già misurato in precedenza in sommità, portandolo dai 72cm preesistenti a 78cm misurati dopo il sisma.
I calcoli statici hanno di seguito evidenziato una situazione molto prossima ai limiti per quanto riguarda l'equilibrio della torre, con coefficienti di sicurezza molto prossimi ad 1,0.
Per determinare il modo ottimale di procedere con il consolidamento del terreno di fondazione mediante iniezioni di resina espandente ad alta pressione di rigonfiamento (tecnologia Uretek Deep Injections), è stata necessaria un'attenta analisi dei dati di partenza. I tecnici Uretek, con un software di calcolo dedicato, hanno stimato gli effetti delle iniezioni sulle caratteristiche del terreno, per poter utilizzare i nuovi parametri nella costruzione di un modello tridimensionale, realizzato con un codice di calcolo agli elementi finiti dallo studio Montaldo e associati di Genova. Il modello ha permesso una valutazione del comportamento dell'edificio durante le varie fasi previste, risultando molto utile nella scelta della quantità di resina da iniettare, della sequenza delle iniezioni, nonché della loro ubicazione e profondità nel terreno.
L'intervento ha previsto la realizzazione di perforazioni e l'iniezione di resina sotto circa metà della superficie di appoggio della torre fino ad una profondità di 4,5 metri dal piano di fondazione. Il trattamento è avvenuto su più livelli, adottando in taluni casi la modalità d'iniezione a colonna con estrazione a velocità controllata del tubo d'iniezione.
Motivazione della scelta
La resina iniettata, ha compattato il terreno sottostante la Torre Civica diminuendone la sensibilità al cedimento.
I risultati del monitoraggio e dei test penetrometrici comparativi eseguiti, hanno confermato il successo dell'intervento. L’ incremento del coefficiente di sicurezza in termini di resistenza è stato significativo e pari al 30% nelle condizioni più sfavorevoli.
Un risultato in linea con quanto previsto dal progetto elaborato con il sistema di calcolo.
Monitoraggio post intervento
La livellazione di precisione impostata su tre capisaldi della torre è iniziata in data 25/03/2007 e si è resa necessaria per misurare i cedimenti della struttura prima, durante e dopo l'intervento.
Le misure realizzate mostrano un evidente smorzamento della velocità dell'abbassamento dopo la fine dell'intervento, con un sostanziale appiattimento della curva cedimenti/tempo già a partire dal mese successivo alla fine dei lavori ed una stabilizzazione del manufatto che dura ormai da più di due anni; questo conferma la bontà della modellazione realizzata in fase di progettazione, ovvero le previsioni di cedimento calcolate.
Conclusioni
Il consolidamento di un edificio di altissimo valore storico necessita di particolare attenzione negli aspetti tecnici ed operativi dell'intervento.
I trattamenti del terreno a mezzo d'iniezione con resine espandenti rappresentano una tecnologia vincente che determina un omogeneo miglioramento delle caratteristiche geotecniche del terreno sottostante la struttura. Il mantenimento di una rigidezza media dell'ammasso confrontabile con i moduli elastici caratteristici dei terreni sciolti, consente di evitare una rilevante ridistribuzione di tensioni a strati di terreno più profondi.
Le attrezzature necessarie per le lavorazioni, estremamente ridotte, permettono di operare in modo non invasivo.
L'intervento è stato completato in quattordici giorni lavorativi con perforazioni effettuate mediante attrezzatura manuale a rotopercussione senza aggravare le lesioni preesistenti.
Attraverso un sofisticato sistema di monitoraggio elettronico delle fessure, si è rilevato che le operazioni d'iniezione hanno prodotto uno smorzamento dei cedimenti e si è evidenziata una situazione di sostanziale stabilità già a partire dai mesi successivi alla data di fine lavori.
L'intervento riguarda il consolidamento del terreno sottostante la Torre Civica di Città di Castello (PG), situata nel centro storico cittadino. La struttura ha un'altezza di circa 40m mentre la base quadrata ha un lato di circa 7m. La fondazione, larga 140cm e profonda 2,80m dal piano di calpestio, è in malta cementizia con immersi frammenti di calcareniti, arenaria e ciottoli che formano un primitivo calcestruzzo.
Il cedimento causato dal sisma, ha creato dei danni strutturali in corrispondenza del giunto di unione la Torre e l'annesso Palazzo Vescovile, con un distacco di circa 3-4cm tra i due setti murari.
Dal rilievo mediante fessurimetri, si è potuto apprezzare che una scossa tellurica ha causato il cedimento dello spigolo tra Piazza Gabriotti e Via S. Stefano, che ha accentuato il fuori piombo già misurato in precedenza in sommità, portandolo dai 72cm preesistenti a 78cm misurati dopo il sisma.
I calcoli statici hanno di seguito evidenziato una situazione molto prossima ai limiti per quanto riguarda l'equilibrio della torre, con coefficienti di sicurezza molto prossimi ad 1,0.
Per determinare il modo ottimale di procedere con il consolidamento del terreno di fondazione mediante iniezioni di resina espandente ad alta pressione di rigonfiamento (tecnologia Uretek Deep Injections), è stata necessaria un'attenta analisi dei dati di partenza. I tecnici Uretek, con un software di calcolo dedicato, hanno stimato gli effetti delle iniezioni sulle caratteristiche del terreno, per poter utilizzare i nuovi parametri nella costruzione di un modello tridimensionale, realizzato con un codice di calcolo agli elementi finiti dallo studio Montaldo e associati di Genova. Il modello ha permesso una valutazione del comportamento dell'edificio durante le varie fasi previste, risultando molto utile nella scelta della quantità di resina da iniettare, della sequenza delle iniezioni, nonché della loro ubicazione e profondità nel terreno.
L'intervento ha previsto la realizzazione di perforazioni e l'iniezione di resina sotto circa metà della superficie di appoggio della torre fino ad una profondità di 4,5 metri dal piano di fondazione. Il trattamento è avvenuto su più livelli, adottando in taluni casi la modalità d'iniezione a colonna con estrazione a velocità controllata del tubo d'iniezione.
Motivazione della scelta
La resina iniettata, ha compattato il terreno sottostante la Torre Civica diminuendone la sensibilità al cedimento.
I risultati del monitoraggio e dei test penetrometrici comparativi eseguiti, hanno confermato il successo dell'intervento. L’ incremento del coefficiente di sicurezza in termini di resistenza è stato significativo e pari al 30% nelle condizioni più sfavorevoli.
Un risultato in linea con quanto previsto dal progetto elaborato con il sistema di calcolo.
Monitoraggio post intervento
La livellazione di precisione impostata su tre capisaldi della torre è iniziata in data 25/03/2007 e si è resa necessaria per misurare i cedimenti della struttura prima, durante e dopo l'intervento.
Le misure realizzate mostrano un evidente smorzamento della velocità dell'abbassamento dopo la fine dell'intervento, con un sostanziale appiattimento della curva cedimenti/tempo già a partire dal mese successivo alla fine dei lavori ed una stabilizzazione del manufatto che dura ormai da più di due anni; questo conferma la bontà della modellazione realizzata in fase di progettazione, ovvero le previsioni di cedimento calcolate.
Conclusioni
Il consolidamento di un edificio di altissimo valore storico necessita di particolare attenzione negli aspetti tecnici ed operativi dell'intervento.
I trattamenti del terreno a mezzo d'iniezione con resine espandenti rappresentano una tecnologia vincente che determina un omogeneo miglioramento delle caratteristiche geotecniche del terreno sottostante la struttura. Il mantenimento di una rigidezza media dell'ammasso confrontabile con i moduli elastici caratteristici dei terreni sciolti, consente di evitare una rilevante ridistribuzione di tensioni a strati di terreno più profondi.
Le attrezzature necessarie per le lavorazioni, estremamente ridotte, permettono di operare in modo non invasivo.
L'intervento è stato completato in quattordici giorni lavorativi con perforazioni effettuate mediante attrezzatura manuale a rotopercussione senza aggravare le lesioni preesistenti.
Attraverso un sofisticato sistema di monitoraggio elettronico delle fessure, si è rilevato che le operazioni d'iniezione hanno prodotto uno smorzamento dei cedimenti e si è evidenziata una situazione di sostanziale stabilità già a partire dai mesi successivi alla data di fine lavori.
- Azienda: URETEK ITALIA
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