Il consolidamento delle fondazioni esistenti con micropali prefabbricati

I cedimenti delle fondazioni in muratura e il dissesto degli edifici

Una delle principali cause per la formazione di lesioni e dissesti nelle murature sono i cedimenti delle fondazioni o fondamenta, o più precisamente del terreno su cui esse scaricano le sollecitazioni trasmesse dalla struttura sovrastante.
I più colpiti normalmente sono gli edifici storici o comunque vecchi, con un sistema strutturale costituito da murature portanti di pietrame, mattoni o conci di pietra squadrata con sottostanti fondazioni continue molto superficiali.

La più vulnerabile in assoluto è però una casa senza fondazioni su un terreno argilloso, una situazione assai frequente ad esempio nell'edilizia rurale tradizionale dell'Emilia Romagna.

Lesioni per il cedimento delle fondazioni

Il cedimento del terreno produce un quadro fessurativo molto caratteristico, di cui vediamo un'ottima rappresentazione in questo schema.

Schema di un dissesto per cedimento delle fondazioni

A destra e a sinistra della porzione sprofondata compaiono le tipiche lesioni a taglio diagonale, facilmente riconoscibili per l'andamento inclinato secondo un angolo direttamente correlato alla tecnica costruttiva della muratura: dai circa 45° delle pareti di mattoni a regola d'arte ai quasi 90° delle murature disordinate di pietrame.

Un altro chiaro sintomo di cedimento delle fondazioni sono gli avvallamenti nel pavimento degli ambienti al piano terra, normalmente localizzati proprio in corrispondenza delle zone più colpite.

Andamento stagionale dei cedimenti delle fondazioni

I dissesti per cedimenti fondazioni si caratterizzano inoltre per un marcato andamento stagionale, fatto che contribuisce ulteriormente alla loro facile individuazione.

Lesioni a taglio diagonali tipiche dei cedimenti delle fondazioni

Infatti nei mesi estivi il terreno, secco e privo d'acqua per la scarsità di pioggia e l'abbassamento delle falde acquifere superficiali, tende a ritirarsi accentuando l'ampiezza delle lesioni preesistenti; mentre in autunno e inverno, saturandosi d'acqua, aumenta di volume causando un'apparente riduzione del quadro fessurativo.

Metodi di consolidamento delle fondazioni per edifici in muratura

L'unico modo per risolvere il problema dei cedimenti strutturali casa, una volta chiarite le cause con un monitoraggio strutturale per un periodo di almeno un anno (o meglio ancora due, corrispondenti a due interi cicli stagionali) è procedere al rinforzo fondazioni esistenti o del terreno immediatamente sottostante.

Infatti, se non si rimuove totalmente l'origine del dissesto, semplicemente risarcendo le lesioni preesistenti con malta, cuciture armate o scuci-cuci, entro breve tempo il quadro fessurativo tende a riformarsi esattamente negli stessi punti.

Lesioni per cedimento delle fondazioni in un muro di conci lapidei

Esistono numerosi metodi di consolidamento fondazioni.

Uno dei più antichi è la sottomurazione fondazioni che, approfondendo e allargando la base della fondazione continua, ripartisce i carichi verticali trasmessi dall'edificio su una superficie più ampia, diminuendo le sollecitazioni per centimetro quadrato, e inoltre raggiunge strati di terreno più profondi, normalmente più solidi e compatti.

É però un metodo ormai poco comune normalmente riservato al restauro di edifici vincolati, perché è assai costoso e richiede tempi lunghi e manodopera molto esperta.

Consolidamento del terreno di fondazione con iniezioni di resine, by geosec

Un altro sistema prevede invece l'esecuzione di iniezioni di resina nel terreno, in modo da costiparlo e consolidarlo senza intervenire direttamente sulle fondamenta della casa: la tecnologia SEE&SHOOT^® dell'azienda Geosec si basa proprio su questo principio.

Rispetto agli altri metodi, ha gli indubbi vantaggi di richiedere tempi di lavorazione e un'invasività nettamente minori, a fronte di un costo relativamente contenuto.

Sottofondazione con micropali prefabbricati, by geosec

Un'ultima soluzione prevede la costruzione di una sottofondazione di micropali.

Consolidamento delle fondamenta con micropali prefabbricati

Gli obiettivi principali sono due: costipare il terreno, aumentandone la resistenza a compressione, o raggiungere i suoli più profondi, meno scadenti e con più portanza.

Il primo obiettivo si consegue normalmente con una berlinese, cioè una paratia di pali quasi sempre trivellati in opera, molto usati soprattutto per la costruzione di muri di contenimento o il consolidamento di terreni in pendenza.

Sottofondazione con micropali Groundfix® di Geosec

Negli edifici esistenti si tende invece a usare pali per fondazioni prefabbricati, per ridurre l'invasività dell'intervento e in particolare le vibrazioni derivanti dall'esecuzione in opera di micropali trivellati, che potrebbero aggravare il quadro fessurativo preesistente: il consolidamento con micropali va infatti eseguito prima di risarcire le lesioni della muratura.

Un esempo di micropali prefabbricati

GROUNDFIX^® di Geosec è un tipo di palificazione attiva, cioè non destinata a contrastare le spinte orizzontali (e dunque non adatta per il consolidamento di scarpate e muri di contenimento) basata su pali in acciaio per fondazioni prefabbricati, assemblati in opera e infissi a pressione nel terreno per mezzo di martinetti idraulici.

Cordolo di fondazione complementare ai micropali, by Geosec

I pali vengono quindi ancorati alla fondazione preesistente con piastre di acciaio e malte speciali ad alta resistenza.

Non possono perciò essere usati per tutti i casi, in quanto, per funzionare correttamente, necessitano di una struttura di contrasto e adeguati punti di ancoraggio per le piastre.

Il loro campo di utilizzo specifico sono dunque gli edifici con fondazioni di cemento armato a platea o trave rovescia: negli altri casi occorre perciò realizzare delle sottomurazioni in calcestruzzo o un cordolo di fondazione in cemento armato.

L'infissione dei micropali è inoltre mini-invasiva, cioè non richiede uno scavo sottofondazione o l'asportazione del terreno, e non comporta la creazione di vibrazioni.

Specifiche tecniche dei micropali di fondazione

Naturalmente il numero, le specifiche tecniche e la distanza tra pali di fondazione vanno accuratamente calcolati in base alle caratteristiche fondamentali dell'edificio, come la forma in pianta, il numero di pali previsti, i carichi e ovviamente il tipo e le caratteristiche meccaniche del terreno.

Piastra metallica con tirafondi per l'ancoraggio del micropalo, by Geosec

Per garantire la massima adattabilità ai diversi scenari, i pali GROUNDFIX^® sono formati da elementi modulari di acciaio S355J2 facilmente assembrabili a secco con un diametro di 63, 76 o 114 mm; mentre le piastre sono di acciaio tipo S355, fissate alle fondazioni preesistenti con barre filettate (tirafondi) con diametro di 12 mm per l'ancoraggio ad espansione in acciaio zincato con dado e rondella maggiorata. Ogni piastra può portare fino a 18 ancoraggi.

Fasi principali del consolidamento di fondazioni con micropali prefabbricati

Il consolidamento fondazioni con micropali GROUNDFIX^® richiede quattro fasi principali di lavoro.

Dopo il sopralluogo preliminare e la progettazione esecutiva dell'intervento, la prima operazione è la predisposizione del cantiere, con esecuzione di un eventuale scavo in prossimità della fondazione preesistente per garantire una migliore operatività tecnica e logistica delle maestranze.

Infissione dei micropali, by Geosec

Successivamente, se la fondazione preesistente offre adeguate garanzie di resistenza e affidabilità, si passa al fissaggio delle piastre di acciaio opportunamente dimensionate per accogliere l'aggancio dell'impianto di spinta e il collegamento fra i micropali e le fondamenta della casa.

A questo punto si posiziona il castello di infissione e si procede all'inserimento degli elementi modulari sequenziali, cioè dei tubi per micropali che vanno a costituire la sottofondazione di consolidamento. Ogni segmento viene dunque posizionato grazie alla spinta dell'impianto di infissione e unito al precedente a formare un unico elemento strutturale.

Ancoraggio del micropalo alle fondazioni preesistenti, by Geosec

Per evitare squilibri o scompensi che potrebbero compromettere la riuscita dell'intervento, i valori di spinta e il progresso dell'operazione vengono monitorati costantemente, se necessario anche agendo su più micropali contemporaneamente.

Una volta raggiunta la profondità di progetto o la pressione di rifiuto, cioè un tale livello di compattazione del terreno da non consentire più alcuna infissione aggiuntiva del micropalo, si collega il palo alla fondazione preesistente attraverso la piastra di ancoraggio appositamente predisposta e si completa il lavoro tagliando la parte di palo in eccesso.

A chi rivolgersi per un consolidamento su struttura esistente utilizzando i micropali

Decidere di affidarsi alla competenza di GEOSEC significa avere la possibilità di valutare insieme a una équipe di esperti, le migliori modalità operative e dunque le meno invasive, a garanzia del miglior risultato.

L'azienda è in grado di fornire, su richiesta, una proposta d'intervento, che verrà seguita nel dettaglio in tutte le sue fasi esecutive, con le relative garanzie del caso.

È possibile contattare senza impegno i tecnici Geosec Srl così da poter concordare un primo sopralluogo gratuito in ogni zona d'Italia per la verifica preliminare dello stato dei luoghi e del dissesto.