Soluzioni tecniche per consolidamento dei terreni

Cedimenti e liquefazioni del terreno, due grossi pericoli per la stabilità degli edifici

Il cedimento del terreno di fondazione e la sua liquefazione sono due tra i pericoli più comuni per la stabilità degli edifici, rispettivamente in periodi normali (cioè quando l'edificio risulta sottoposto ai carichi verticali per cui è stato progettato) e durante i terremoti.

I cedimenti possono infatti lesionare seriamente le strutture portanti, le pareti verticali e le pavimentazioni interne ed esterne; mentre in caso di liquefazione del terreno un edificio può addirittura crollare o sprofondare come se venisse risucchiato dalle sabbie mobili.

Cedimenti e liquefazioni del terreno causano dissesti agli edifici. Foto Getty Images

Per quanto possibile occorre dunque prevenire per quanto questi fenomeni, consolidando e costipando il terreno di fondazione con metodi opportuni, soprattutto se l'edificio ha già manifestato evidenti segni di cedimenti differenziali.

A tale proposito, una delle soluzioni più economiche e semplici dal punto di vista tecnico e logistico sono le iniezioni di resine espandenti appositamente progettate a tale scopo.

Cedimenti e liquefazione del terreno: somiglianze e differenze

I cedimenti differenziali e la liquefazione del terreno, pur presentando alcune somiglianze; hanno cause, meccanismi e conseguenze molto diverse, che nel secondo caso risultano decisamente più gravi.

I cedimenti del terreno: cause e conseguenze sull'edificato

I cedimenti differenziali si verificano quando diverse parti delle fondazioni e delle strutture verticali soprastanti affondano in maniera non uniforme nel terreno, soprattutto a causa di aumenti improvvisi dei carichi (ad esempio in seguito alla soprelevazione dell'edificio), alla subsidenza o a eventi contingenti come grosse perdite d'acqua o scavi troppo vicini alle strutture coinvolte.

I terreni più vulnerabili sono i suoli sabbiosi e soprattutto argillosi, specialmente se in lieve pendenza.

Lesioni sulle pareti verticali prodotte dai cedimenti del terreno, by Geosec

Le conseguenze sugli edifici comprendono la comparsa di lesioni caratteristiche in lieve e progressivo aggravamento, la perdita di planarità degli elementi orizzontali come ad esempio i marcapiani, la formazione di rotture e avvallamenti nelle pavimentazioni rigide (in particolare monolitiche, come ad esempio i massetti in battuto di calcestruzzo) e l'eventuale difficoltà nella chiusura di porte e finestre per la deformazione del vano.

Tuttavia, tranne pochi casi veramente eccezionali, i cedimenti differenziali non mettono in pericolo la stabilità degli edifici.

La liquefazione del terreno: un pericolo concreto

Le conseguenze della liquefazione sull'edificato sono invece assai più gravi e pericolose, anche perché il fenomeno si manifesta principalmente durante i terremoti: i suoi effetti tendono dunque a sommarsi ai normali danni delle scosse sismiche.

Anche in questo caso, i terreni più colpiti sono le sabbie, il limo e le argille sature d'acqua.

Un terreno liquefatto, by Geosec

In particolari condizioni, durante un terremoto o in presenza di carichi dinamici come le vibrazioni prodotte da macchinari pesanti o da un intenso traffico veicolare, le particelle del suolo perdono coesione e il terreno assume per un breve tempo la consistenza di un vero e proprio liquido, con conseguenze istantaneo azzeramento della sua capacità portante.

Gli effetti sulle costruzioni sono devastanti e spesso molto estesi, coinvolgendo contemporaneamente molti edifici.

Questi possono inclinarsi o addirittura ribaltarsi completamente pur rimanendo sostanzialmente integri, crollare parzialmente o sprofondare per diversi metri. In tali casi la riparazione dei danni si presenta molto costosa e tecnicamente difficile.

Effetti della liquefazione del terreno, by Geosec

Spesso l'unica soluzione praticabile è dunque l'abbattimento e ricostruzione del fabbricato colpito.

Il consolidamento del terreno con le iniezioni di resine

Fortunatamente, oggi esistono metodi molto efficaci e poco invasivi per consolidare il terreno di fondazione, diminuendo sensibilmente il rischio liquefazione e cedimenti differenziali.

Uno dei più innovativi e promettenti sono le iniezioni di resine espandenti, normalmente utilizzate per consolidare il terreno sotto e accanto alle fondazioni di un edificio coinvolte da cedimenti differenziali.

Esecuzione dei fori prima dell'iniezione della resina espandente, by Geosec

La tecnica prevede l'iniezione di resine espandenti nel terreno attraverso fori appositamente praticati; queste, una volta iniettate, si espandono rapidamente riempiendo vuoti e cavità, e poi si solidificano, aumentando la la portanza del terreno.

Naturalmente, per essere efficace l'intervento dev'essere eseguito da aziende specializzate come Geosec Srl, che proprio a tale scopo ha ideato MAXIMA, una resina di tipo innovativo.

Ciclo di lavorazione per il consolidamento con resine espandenti

L'intervento va inoltre condotto secondo un metodo rigoroso suddiviso in varie fasi.

Le prime sono ovviamente l'analisi preliminare, svolta dai tecnici Geosec (ingegneri e geologi) con il supporto di monitoraggi e valutazioni strutturali per individuare le zone dell'edificio soggette a cedimenti, e anche indagini geotecniche o di laboratorio per determinare le proprietà fisico-meccaniche del terreno da consolidare.

Vengono inoltre rilevate le condizioni ambientali significative, come la presenza di falde acquifere o vibrazioni.

I fori pronti per l'iniezione della resina espandente, by Geosec

Si procede quindi alla progettazione vera e propria, con la definizione dei punti di iniezione, la scelta del tipo di resina più adatto alle circostanze contingenti, la determinazione della quantità necessaria e la pianificazione tecnico-logistica dell'intervento.

A questo punto si passa all'esecuzione.
Per prima cosa si predispongono i fori, eseguiti con appositi macchinari sotto all'impronta della fondazione ceduta, con un interasse generalmente compreso tra m 0,5 e 1,5 e un diametro di 20-30 mm.

Successivamente la resina espandente viene iniettata sotto pressione con l'aiuto di pompe specifiche, espandendosi velocemente a contatto con l'aria o l'umidità del suolo, riempiendo i vuoti e aumentando la portanza del terreno circostante.

Esecuzione delle iniezioni di resina, by Geosec

Tuttavia, poiché l'espansione risulta difficile da controllare (e un'espansione non conforme con i dati di progetto comprometterebbe l'efficacia dell'intervento), la fase di iniezione viene costantemente monitorata dai tecnici Geosec con appositi strumenti.

Una volta completata questa fase, l'intervento si conclude con le opere di ripristino, la sigillatura dei fori e soprattutto il collaudo finale, fondamentale per valutare l'effettivo raggiungimento degli obiettivi prefissati.

A tale scopo si eseguono alcune prove di carico per valutare la capacità portante del terreno consolidato e si redigono relazioni tecnico-descrittive per documentare l'intero ciclo di lavoro. Durante il follow-up risulta utile anche monitorare le strutture verticali dell'edificio, per verificare l'eventuale riattivazione del dissesto nel medio-lungo periodo.

Vantaggi e criticità dei consolidamenti con resine espandenti

Il metodo sopra descritto, detto See&Shoot, offre alcuni notevoli vantaggi.

L'iniezione della resina espandente, by Geosec

Le iniezioni di resine risultano infatti decisamente meno invasive rispetto a metodi più tradizionali come il consolidamento delle fondazioni con micropali o sottomurazioni, perché non richiedono grossi scavi o lo sgombero delll'edificio.
Di conseguenza, anche tempi di lavorazione e i disagi per gli utenti sono decisamente più ridotti.

Tuttavia, occorre considerare anche alcune possibili criticità, tra cui ad esempio:

• la durabilità, perché nel lungo periodo alcuni fattori ambientali come l'umidità possono ridurre le proprietà meccaniche della resina espandente, rendendo necessario un secondo ciclo di trattamento;
  
  
• la compatibilità con il terreno e soprattutto le preesistenze, ad esempio nel caso di edifici storici o in zone ad alta potenzialità archeologica;
  
  
• il costo, che interventi su molto estesi è simile a quello di metodi più convenzionali;
  
  
• la difficoltà di ispezione post-intervento.
  
  
  

Le iniezioni di resine espandenti contro la liquefazione del terreno

Le iniezioni di resine hanno però dimostrato la loro efficacia anche contro il rischio di liquefazione del terreno.

Il sistema di consolidamento Liquemit di Geosec contro la liquefazione del terreno

Il processo ideato da Geosec prevede l'iniezione a bassa pressione di Liquemat, una resina espandente sintetica, leggera ed eco-compatibile di nuova generazione, appositamente progettata e rigorosamente testata e certificata da laboratori accreditati.

Le iniezioni vengono eseguite su una rete verticale multilivello fino alla profondità ritenuta maggiormente critica, allo scopo di consolidare gli strati del sottosuolo più a rischio di liquefazione. I fori, di piccolo diametro (20-30 mm), hanno un interasse orizzontale e verticale stabilito in base ai risultati delle indagini diagnostiche preventive, eventualmente perfezionati con alcuni test preliminari all'intervento vero e proprio.
Quest'ultimo viene inoltre adattato al contesto ambientale specifico, soprattutto per non danneggiare le strutture e gli impianti interrati.

L'intero processo risulta infine monitorato costantemente dai tecnici Geosec mediante tomografia di resistività 3D e prove geotecniche integrate, per verificare in tempo reale l'efficacia del consolidamento e il raggiungimento dei coefficienti di sicurezza richiesti dalle normative.

Consolidamento terreni: su chi fare affidamento

L'azienda GEOSEC Srl è un'azienda leader nel consolidamento delle fondazioni e dei terreni, con iniezioni di resine espandenti e palificazioni ad infissione.

Da circa 20 anni è presente sul territorio italiano, oggi è presente in molti paesi Europei con sedi e tecnici adeguatamente distribuiti sul territorio assicurando un servizio certificato e di qualità, rispettando standard elevati.

GEOSEC opera con tecnici dalle comprovate esperienze in ambito di consolidamento dei terreni e delle fondazioni, con qualifiche tecniche rilasciate da organismi di controllo e ispezione del settore, con garanzia assicurativa decennale su tutti i propri interventi.

Il servizio gratuito di primo sopralluogo per verificare la fattibilità di un intervento è affidato ad ingegneri o geologi presenti su tutto il territorio nazionale, in modo che il cliente possa ricevere assistenza specifica e stabilire quale sia la soluzione ottimale adatta alle sue esigenze.

Insomma, affidarsi a GEOSEC Srl è una vera garanzia. Per ulteriori info visitare il sito.