Applicazioni, Progettazione e Controlli
Il consolidamento dei terreni Prof. Ing. Massimo Grisolia
Metodi innovativi caratterizzati da uno spessore di trattamento superiore rispetto ai metodi classici disposizione degli strati da compattare di altezza maggiore, anche
pari a 600-1500mm incremento di produzione, risparmio costi
Compattazione superficiale
High Energy Impact Compaction (HEIC) Peso: 14-25 tons; Energia impatto: 2,5t-m
Profondità trattamento: 1,5-2,5m
Compattazione superficiale
Rapid Impact Compaction (RIC)
Peso: 8-12 tons; Energia impatto: 10-20t-m;
hmax caduta: 1,2m; Frequenza:40colpi/min;
Profondità trattamento:sino a 4m
Rullo poligonale
Peso: 14-25 tons; Profondità trattamento: sino a 4m.
Compenetrazione + spinta statica
Compattazione Dinamica
Attrezzatura da 4000 tons-m Aeroporto di Nizza, FR
• Energia di impatto: 300 – 500 tons-m
• Profondità di trattamento: 8m
• Peso del maglio: 6 – 30 tons
• Altezza di caduta: fino a 10m
• Forma del maglio conica o a disco
Nuova tecnica del lancio progressivo:
riduce il contraccolpo sulla struttura e aumenta l’efficienza
del trattamento.
Sino a 875 tons-m
Compattazione di sabbia sciolta con uno strato di 2m di rocce sott’acqua - Kuwait
• f(z) grado di miglioramento alla profondità z
• NGL natural ground level
•D profondità di influenza della compattazione
•f1 miglioramento max osservato in superficie f1= 0,008 E (E: energia in tons-m/m2)
•f2 grado di miglioramento alla D max raggiungibile
Varaksin (1981) Varaksin (2009)
I costi elevati per la movimentazione delle attrezzature rendono l’utilizzo del metodo della compattazione dinamica limitato a mega progetti
• C tipo di lancio (1 caduta libera)
• δ Fattore di correzione (0,4-0,6 per le sabbie)
• W energia di compattazione
• H altezza di caduta
Compattazione Dinamica
Il forte sviluppo che tale tecnologia ha subito negli ultimi anni ha portato ad un abbassamento della frequenza di vibrazione e ad un sostanziale aumento dell’ampiezza e delle forze eccentriche, che permettono un trattamento sino a 60 m di profondità, in ambiente sia terrestre sia marino
Fasi operative
Vibrocompattazione
Sonda cilindrica a vibrazione orizzontale
• Peso 15 – 40 kN
• Diametro 300 – 500 mm
• Lunghezza 2 – 5 m
Nuovo vibratore S700, prevede la possibilità di incrementare le prestazioni della sonda mediante l’impiego di aria/acqua in pressione emessi da ugelli disposti lungo la sonda stessa. L’accoppiamento tra due sonde garantisce benefici dovuti all’interazione o a possibili effetti di risonanza.
Vibrocompattazione
Palm Deira - Dubai
Metodo applicabile con successo se:
Grafico Massarch (1991)
Frazione fina (<75µm) del terreno inferiore al 10-15%
(Mitchell and Jardine 2002)
Frazione fina < 15% e Friction ratio < 1% (Wehr 2007)
Principio del metodo è generare dei cedimenti nei terreni granulari o rilevati mediante liquefazione o compattazione a seguito delle vibrazioni indotte nel terreno. Approccio prevalentemente empirico.
http://www.explosivecompaction.com/index.html.
Utilizzo di esplosivi
Metodo ancora in fase di sperimentazione.
Un’asta che genera scintille elettriche è inserita in un pozzo riempito con una miscela liquida. Si applicano una serie di scariche elettriche da 20kJ a una frequenza di 10 scariche al minuto a intervalli di 50 – 100cm, a creare una compattazione nelle adiacenze del pozzo
Compattazione Electric pulse
Accelerazione del decorso dei cedimenti nel tempo
Precarica e Dreni
Il ricorso all’installazione di dreni verticali nei terreni comporta due vantaggi principali:
• Riduzione del percorso di filtrazione (funzione della distanza tra i dreni)
• Flusso in direzione orizzontale caratterizzata generalmente da permeabilità superiori a quelle verticali
Iniezioni – Jet Grouting
Applicazioni, Progettazione e Controlli
P.Marzano – G. Iorio – G.Panetta – M.Scarapazzi
