Vibroflottazione di Riempimenti a mare - Keller Fondazioni SrL

Ground Improvement Techniques
Vibroflottazione di
riempimenti a mare
realizzati con
materiale proveniente
da attività di
demolizione
La Spezia
IIng. . M. . Lenzii
IIng. . A. . Gambi,
,
IIng. . M. . Camprri inii
Grruppo Accmarr -- Ravvenna
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Keller Fondazioni S.r.l.
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1

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Vibroflottazione di riempimenti a
mare realizzati con materiale proveniente
da attività di demolizione
di A. Gambi, M. Lenzi e M. Camparini (3)
Premessa
Il 18 marzo 2005 si è tenuta A Genova
una Giornata di Studio dedicata
alle tecniche di vibrocompattazione
profonda in ambito portuale e
marino. La giornata è stata organizzata
dalla Keller Fondazioni in
collaborazione con l’Ordine degli
Ingegneri della Provincia di Genova
e con l’AIOM, ed ha visto una
folta partecipazione di tecnici progettisti
e geotecnici. Nel corso della
Giornata sono state presentate varie
memorie relative ad applicazioni
pratiche in ambito portuale e per
gentile concessione degli organizzatori
abbiamo il piacere di presentare
in questo numero quella relativa
ad un intervento di ampliamento di
aree di cantieristica nautica nel
porto di La Spezia.
Introduzione
In campo portuale i riempimenti a
mare eseguiti con riporto di materiale
arido naturale o proveniente
da demolizione di costruzioni necessitano
di un trattamento di compattazione
profonda per conseguire
omogeneità, resistenze e rigidezze
adeguate alla destinazione d’uso
delle aree produttive.Riguardo que-
3
Direzione Tecnica, Gruppo
ACMAR di Ravenna
Foto 1 - Vista da mare delle palancole e del riempimento.
sto ambito tecnico nella memoria si
analizzano i criteri di progetto, i
requisiti di accettazione del materiale
per il riempimento, le modalità
di compattazione, i risultati dei
campi prove e quelli effettivi conseguiti
mediante vibroflottazione
nei lavori di ampliamento del Cantiere
Nautico SLYS (Spezia Luxury
Yacht Service) sito nel porto
di La Spezia e di proprietà del
Gruppo Ferretti di Forlì.
Il progetto di ampliamento citato
comprende l’espansione di aree
produttive in zone originariamente
a mare, da conseguire mediante
l’infissione di palancola-ti metallici
ed il successivo riempimento a tergo
con materiale arido sino alla
banchine esistenti radicate a terra
(Foto 1). La operazione di rinterro,
eseguita per progressivo avanzamento
da terra con scarico mediante
ribaltabili, comporta inevitabilmente
assestamenti del materiale di
riporto che senza apporto di energia
meccanica si addensa sotto il
solo peso proprio efficace. Al fine
di migliorare le caratteristiche del
riporto idraulico è stato perciò proposto
ed effettuato un trattamento
di compattazione profonda mediante
vibro-flottazione, individuando
in sede di progetto sia i requisiti
degli aggregati che le tecniche per
il costipamento del riempimento, di
circa 9.00 m di spessore medio.
Essendo reperibili in zona aggregati
C&DW (Construction and
Demolition Waste), ossia di materiale
di riciclo ottenuto per frantumazione
e successiva omogeneizzazione
di materiali provenienti
da costruzioni e attività di
demolizioni, è stata considerata
nello specifico tale opzione tenuto
conto sia della difficoltà di reperire
inerti naturali che del volume di
materiale da porre in opera, di oltre
130.000 metri cubi.
13

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
L’abbinamento della tecnica
della vibroflottazione con l’impiego
di materiale proveniente da attività
di demolizione e l’entità del
volume di riempimento trattato
inseriscono l’intervento in oggetto
nel novero delle applicazioni più
significative di compattazione profonda
realizzate recentemente in
Italia [6].
Requisiti di progetto
Le caratteristiche principali del
progetto di ampliamento sono
schematicamente riassunte nella
planimetria riportata in fig. 1, nella
quale sono evidenziate le aree1
di espansione a mare. Tra gli o-
biettivi fissati dal progetto di ampliamento
l’utilizzo delle aree
produttive imponeva requisiti impegnativi
dovendo il riempimento
far fronte a:
‣ carichi rilevanti circolanti sui
piazzali e sui corona-menti
delle banchine durante le operazioni
di varo dei natanti
(Travell con portata sino a
3000 KN) ;
‣ stoccaggio di materiale a tergo
delle banchine (sovraccarico
di 30 KPa);
‣ carichi rilevanti trasmessi alle
fondazioni dei capannoni industriali
(2400 KN / plinto)
‣ azione sismica, conseguente
alla classificazione con
l’Ordinanza 3274 dell’area in
zona 3.
Fig. 1 – Planimetria generale dell’intervento.
Il soddisfacimento di questi requisiti
era peraltro condizionato
al rispetto dei seguenti vincoli:
‣ forma articolata del contorno
delle banchine;
‣ presenza ed interferenza dei
tiranti di ancoraggio delle
palandole;
‣ garanzia di agibilità dei siti
produttivi, requisito ad alto valore
economico in relazione alla
qualità dei pro-dotti del cantiere
nautico (yacht di lusso).
Allo scopo di conseguire questi
obiettivi è stato eseguito un trattamento
generale su tutta l’area di
riporto mediante vibroflottazione,
integrata in corrispondenza delle
fondazioni delle strutture portanti
dei capannoni e dei fabbricati da
colonne di jet-grouting (fig. 2 e 3)
del diametro di 1200 mm e lunghezza
di 16 m. L’esecuzione
della vibroflottazione e del jetgrouting
è stata affidata alla Soc.
KELLER Fondazioni, con la cui
collaborazione è stato messo a
punto l’intervento illustrato nel
seguito.
Vibroflottazione
Come già indicato il materiale
di riporto posto in opera per a-
vanzamento da terra con scarico
diretto a mare risulta addensato
sotto la sola pressione del peso
proprio efficace e pertanto viene
a trovarsi in uno stato sciolto caratterizzato
da una modesta
densità relativa.
Fig. 2
Sezione tipica sui pennelli.
Fig. 3 Particolare maglia di vibroflottazione (campo
libero e zona tiranti).
14

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Fig. 4
Fuso di idoneità della vibroflottazione
Al fine quindi di aumentarne la
resistenza, di migliorarne il comportamento
dinamico sotto
l’azione sismica (in termini di potenziale
di liquefazione) e di incrementarne
la rigidezza al fine di
limitare i cedimenti assoluti e differenziali,
è stata effettuata nel
corpo del riempimento un trattamento
di vibroflottazione con
l’obiettivo di incrementarne in misura
sostanziale la densità relativa.
La tecnologia della vibroflottazione
ha ovviamente un suo ben specifico
campo di applicazione essendo
l’efficacia
dell’addensamento per vibrazione
massima in terreni naturali o in
materiali di riporto la cui curva
granulometrica risulta compresa
all’interno del fuso riportato in fig.
4 (Brown [1], [2]). Tale criterio è
stato quindi quello adottato per la
Foto 2 – Punta vibrante Vibro S300 Keller.
scelta del materiale di riciclo da
utilizzare per il riempimento, la
cui pezzatura 0-70 mm è stata
scelta dopo ripetute prove di qualificazione
illustrate nel seguito.
Definito l’ambito di pertinenza e
di efficacia dell’intervento, si ritiene
utile presentare alcuni aspetti
caratteristici della tecnologia unitamente
ai valori assunti per i parametri
di progetto.
Il trattamento colonnare di vibroflottazione
consiste
nell’indurre nel terreno granulare
tramite una vibrazione impressa
uno stato di sostanziale liquefazione
che riduce a valori minimi
l’attrito interno tra i grani. Al cessare
della vibrazione indotta le
particelle si aggregano per gravità
in uno stato tanto più denso quanto
maggiore è l’energia impressa
con la vibrazione.
Nel caso in esame il trattamento
colonnare é stato eseguito adottando
uno schema planimetrico a
maglia rettangolare, con vertici
disposti ad interasse variabile da
2.00 m a 3.00 m. La maglia dei
punti di infissione è stata adattata
localmente alla geometria dei
vincoli esistenti rappresentati sia
dalle palancole a mare che dalle
palancole di contrasto, rispetto
alle quali è stata mantenuta per
entrambe una distanza minima di
sicurezza di 3.00 m verificata con
test in sito.
Nelle zone di interferenza con i
tiranti di ancoraggio,disposti ad
interasse di 2.00 m, l’intervento
di addensamento del riempimento
è stato eseguito secondo allineamenti
paralleli ai tiranti stessi ed
in asse tra un tirante e l’altro. In
campo libero invece è stata scelta
una maglia quadrata di 3.00 m di
lato sulla scorta dei risultati di un
campo prove eseguito in sito per
tarare l’intervento di vibroflottazione
in relazione alla potenza del
macchinario utilizzato, ossia
dell’energia trasmessa e della frequenza
della vibrazione impressa,
ed all’assortimento granulometrico
del materiale utilizzato per il
riempi-mento e per il reintegro
del volume addensato. Con tali
prove è stata determinata la curva
di influenza del trattamento di vibroflottazione,
valutata in termini
di incremento di resistenza alla
punta al variare della distanza dal
punto trattato.
Da un punto di vista esecutivo
la vibroflottazione consiste
nell’inserire, mediante un maglio
montato su un escavatore a fune,
una punta vibrante (vibratory
probe) sino alla profondità massima
prevista per il trattamento,
sfruttando la vibrazione del maglio
ed il peso dell’utensile (foto
2).
15

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Foto 3 Fase di vibroflottazione con reintegro di materiale. Foto 4 Materiale di riciclo utilizzato per il riempimento.
grande influenza la natura del materiale
di riempimento, l’energia
impressa (misurata tramite
l’amperaggio assorbito), la frequenza
di vibrazione orizzontale
indotta, la metodologia utilizzata
per il riempimento (ossia la densità
relativa iniziale), la quota della falda
(terreno saturo o immerso), la
percentuale di materiale fine e la
pressione efficace di confinamento.
Una volta raggiunta la profondità
di progetto la punta viene messa in
vibrazione nel piano orizzontale
dalla rotazione di una massa eccentrica,
su di essa calettata. La punta
vibrante viene fatta risalire lentamente
provvedendo nel contempo
al riempimento del foro con materiale
arido per compensare la riduzione
di volume conseguente
all’addensamento del terreno. Nel
caso in esame il mezzo vibrante
impiegato, denominato S300, sviluppa
una potenza di 150 KW ed
una forza centrifuga di 300 KN.
Durante la fase di infissione della
camicia d’acciaio e durante la fase
vera e propria di vibroflottazione è
stata utilizzata anche acqua in pressione
al fine di rimuovere dal terreno
le parti più fini, di peggiori
caratteristiche geotecniche, sostituendole
con il medesimo materiale
inerte C&DW utilizzato per il
riempimento (foto 3-4), ma di pezzatura
maggiore (30-100 mm). Il
criterio per selezionare il materiale
di reintegro è consistito nel verificare
che il numero di idoneità proposto
da Brown [3] soddisfi la:
1/ 2
⎡ 3 1 1 ⎤
N = 1.7⎢
+ + < 20
2 2 2 ⎥
⎣ D50
D20
D10
⎦
nella quale D 50 , D 20 e D 10 sono le
dimensioni in millimetri del passante
al 50%, al 20% e 10% ai setacci
ASTM. Il numero di idoneità
del materiale utilizzato è risultato
mediamente pari circa a 10.
Sulla base di quanto illustrato ed
in relazione alle modalità esecutive
della vibroflottazione risulta chiaro
che l’addensamento massimo nel
materiale di riempi-mento si verifica
in corrispondenza della verticale
del punto di infissione della punta
vibrante e si riduce man mano che
ci si allontana da questa in direzione
radiale. La compattazione conseguita
in un dato punto della maglia
risulta poi dal cumularsi degli
effetti indotti nel riporto dal costipamento
effettuato nei vari punti di
infissione della punta vibrante.
L’addensamento risulta pertanto
massimo in corrispondenza dei
punti trattati e minimo nel baricentro
della maglia elementare scelta
per il trattamento.
Per valutare quantitativamente in
sede di progetto l’efficacia
dell’intervento di vibroflottazione
si possono utilizzare correlazioni
reperibili in letteratura, che consentono
di individuare la curva di influenza
del singolo intervento (Fig.
6) , nota la quale si può poi ricavare
per sovrapposizione l’efficacia
complessiva del trattamento in un
dato punto (fig. 7).
Peraltro la curva di influenza risente
di molteplici fattori e può essere
definita con precisione solo in
via sperimentale essendo
l’aleatorietà dei parametri decisiva
sull’efficacia della vibroflottazione.
Tra questi hanno, in generale,
Fig. 6 Curva di influenza della
vibroflottazione.
Fig. 7 Sovrapposizione degli effetti
di vibroflottazione.
16

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Fig 8
Campo prove: Resistenza prima e dopo la vibroflottazio
in prossimità delle colonne
Alla luce di queste considerazioni
ed al fine di sostanziare le scelte
progettuali, è stato programmato ed
eseguito un campo prove in sito
con verifica del grado di addensamento
raggiunto mediante prove
penetrometriche dinamiche eseguite
prima e dopo il trattamento di
vibroflottazione, a varie distanze
dall’asse di infissione della punta
vibrante, procedendo secondo la
filosofia del Design by Testing.
Il risultato delle prove preliminari,
espresso in termini di resistenza
alla punta, ha fornito indicazioni
sia di tipo diretto, relative
all’incremento di resistenza, che
indiretto, relativamente al grado di
addensamento ottenuto, come illustrato
in dettaglio nel seguito in sede
di valutazione dei risultati. Le
prove penetrometriche comparative
sono state inoltre effettuate anche
dopo alcuni giorni dal termine del
trattamento colonnare al fine di verificare
l’influenza della dissipazione
delle sovrappressioni interstiziali
generate dalla operazione di
vibroflottazione senza peraltro verificare
incrementi apprezzabili di
resistenza, diversamente da quanto
è sovente riscontrare nei ter-reni
Fig 9
naturali. Ciò è imputabile alla
mancanza di significative frazioni
coesive o cementanti nel materiale
di riporto.
Requisiti del materiale
di riempimento
Per la caratterizzazione e la selezione
del materiale di riempimento
si è fatto diretto riferimento
alla norma tecnica UNI 10006,
ancora in vigore durante i lavori,
“Costruzione e manutenzione delle
strade: Tecnica di impiego delle
terre” - Aggiornamento 2002
ed in particolare dell’Appendice
A:“Aggregati provenienti dalle
attività di demolizione e costruzione
e dalle loro miscele con rifiuti
minerali recuperabili per
impieghi stradali ed assimilati:
Requisiti”. Tale norma riportava
appunto i requisiti richiesti per
l’accettazione del materiale
C&DW per impieghi in campo
stradale, nei riempimenti e nelle
colmate relativamente sia alla
provenienza delle materie prime e
secondarie che alla granulometria
e alle caratteristiche meccaniche
del prodotto omogeneizzato .
Campo prove : Resistenza prima e dopo la vibroflottane
al centro della maglia elementare
I materiali provenienti da attività
di demolizione contengono in
prevalenza materiali litici, pietrisco,
calce-struzzi, laterizi, ecc. di
cui debbono possedere una adeguata
percentuale in massa
(>70%), limitati quantitativi di
materiali minerali di cui è ammesso
il recupero nel corpo stradale
(

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Tab. I Requisiti di progetto del materiale proveniente
da C&DW
Tab. II Prove di qualifica del materiale di riempimento
zione di finissimo (che fornisce
un’indicazione della tendenza alla
frantumazione del materiale sotto
l’azione dei mezzi costipanti), e la
valutazione dell’indice CBR che
fornisce un’indicazione sulla capacità
portante del materiale costipato
in base alla resistenza alla penetrazione
di una punta infissa in provini
saturi dopo 4 giorni di imbibizione
in acqua, ritenuta significativa
tenuto conto dell’impiego del
materiale per riempimento idraulico.
I requisiti di accettazione stati
quindi fissati come segue:
Provenienza e granulometria
‣ Provenienza : Materiale riciclato
C&DW (Allegato A -
UNI 10006 – 2002)
‣ Classificazione: A1b (UNI
10006 – 2002)
‣ Granulometria: 0-70 mm per il
riempimento da quota fondale
a quota piazzale e 0-30 mm
per il pacchetto di stabilizzato
Caratteristiche meccaniche
‣ Prova Los Angeles: b 45
‣ Produzione di finissimo per
costipamento: < 5%
‣ Indice CBR su provino saturo 15
Modalità di Costipamento
‣ 0-70 mm: vibroflottazione del
riempimento da quota fondale ( –
8.00 m) a quota +1.05 m
‣ 0-70 mm: compattazione del
pacchetto di sottofondo con rulli
vibrante (da +1.05 m a +1.50 m)
‣ 0-30 mm: compattazione del
pacchetto di stabilizzato con rulli
vibranti (da +1.50 m a + 1.80 m)
In Tab. I è riportato il dettaglio dei
requisiti fissati in sede di progetto.
Prove di caratterizzazione
del materiale
Definiti i requisiti di accettazione
per il materiale di riempimento a mare
è stato scelto il riciclo prodotto
nell’impianto di macinazione ed
omogeneizzazione della Soc.
INERTECO di La Spezia, materiale
che è stato ripetutamente campionato
sia in sede di qualifica che durante
l’esecuzione dei lavori.
Il materiale omogeneizzato è risultato
equivalente in termini granulometrici
e di indice plastico ad un materiale
A1a (UNI 10006-2002) rispondendo
alle prescrizioni di capitolato
che prevedeva l’impiego di
materiale classificato A1a o A1b.
Nello specifico sono state determinate
le seguenti proprietà fisicomeccaniche:
‣ analisi granulometrica
‣ dimensione massima
dell’aggregato
‣ percentuale e natura delle parti
fini (passante setaccio 0.075 mm)
‣ indice plastico
‣ densità massima (Prova AASHO
Modificata)
18

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
‣ indice C.B.R. su provino saturo
‣ percentuale di produzione di finissimo
‣ perdita per abrasione (prova Los
Angeles)
‣ percentuale di sostanze estranee
Le prove fisiche e meccaniche
sono peraltro idonee a caratterizzare
meccanicamente un materiale da
costipare mediante con rulli vibranti.
Tenuto conto delle modalità di
addensamento per vibroflottazione,
al fine di simularne l’effetto, sono
state effettuate presso il Laboratorio
Geomeccanico di Pesaro anche
prove con tavola vibrante su provini
immersi delle pezzature 0-30 e
0-70 mm su, con i risultati riportati
in Tab. II. Le prove sono state eseguite
a frequenza costante di 60 Hz
variando l’ampiezza della oscillazione
impressa. Come si può notare
l’efficacia della vibrazione è evidente
come mostra la marcata variazione
di densità massima
raggiunta.
Per quanto concerne i controlli in
corso d’opera, dopo la caratterizzazione
iniziale del materiale, la frequenza
del controllo è stata effettuata
mediamente ogni 20.000 cubi
di materiale fornito utilizzando i
medesimi criteri.
Prove preliminari
in corso d’opera
Definite le caratteristiche dei materiali
di riempimento e le modalità
dei controlli, la fase successiva è
stata la scelta delle modalità di compattazione.
Per tarare l’efficacia del
trattamento è stato eseguito un campo
prove variando l’energia
immessa, la dimensione della maglia
e la pezzatura del materiale di
reintegro. Le variazioni delle caratteristiche
meccaniche del terreno
vibrocompattato sono state controllate
con prove penetrometriche dinamiche
effettuate con un maglio da
50 kg rilasciato da un’altezza di
1.00 m, misurando l’avanzamento
ogni 10 cm della punta conica di
un’asta avente diametro di 45 mm.
Le prove sono state eseguite a varie
distanze dai punti di infissione
delle punti vibranti e nel baricentro
nella maglia elementare, sia prima
del trattamento di vibroflottazione
che dopo l’esecuzione di un numero
adeguato di colonne attorno alla
maglia campione.
I risultati ottenuti sono riportati in
fig. 8-9 e si riferiscono ai valori di
colpi del penetrometro dinamico
relativi alla verticale prossima al
punto di vibroflottazione (densità
massima) ed al centro della maglia
(densità minima). Come si può notare
il trattamento risulta sufficientemente
uniforme lungo tutta
l’altezza trattata mentre, come da
ipotesi, l’efficacia si riduce muovendosi
lungo la diagonale sino al
centro della maglia campionata.
Su entrambe le verticali si evidenzia
invece il marcato incremento di resistenza
rispetto alla situazione prima
del trattamento di addensamento.
Come si può notare la resistenza media
riscontrata prima del vibroflottazione
è risultata dell’ordine di
1-3 colpi/10 cm di affondamento
mentre dopo il trattamento è risultato
dell’ordine di 10-13 colpi/10 cm di
affondamento. I risultati del monitoraggio
eseguito invece nel corso dei
lavori ed effettuato sempre mediante
esecuzione di prove penetrometriche
dinamiche, sono riportati in fig.10-
11-12-13. I risultati ottenuti nel campo
prove sono simili a quelli del
campo prove, con valori medi delle
resistenze nel terreno trattato
dell’ordine anche in questo caso nel
baricentro della maglia elementare di
10-13 colpi/10cm di affondamento.
Fig. 10 Resistenza alla punta in sito prima del trattamento
- punto di vibroflottazione
Fig. 11 Resistenza alla punta in sito dopo il trattamento
– punto di vibroflottazione..
19

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Fig. 12 Resistenza alla punta in sito prima del trattamento
– baricentro maglia elementare..
Interpretazione
dei risultati
L’efficacia della vibroflottazione
può essere valutata concretamente
solo in termini di incremento percentuale
della resistenza alla puntaIn
termini indiretti l’efficacia del
trattamento può essere valutata tramite
correlazioni che forniscono
una stima della densità relativa conseguita.
Va peraltro tenuto presente
a questo riguardo che accanto ad
evidenze sperimentali che mostrano
con chiarezza come la densità relativa
sia correlata, sia per i terreni naturali
che per i materiali di riporto,
alla resistenza alla punta, N’ SPT ed
alla pressione efficace verticale, σ’ v ,
e che per una data profondità aumenti
al crescere della resistenza
dinamica offerta dal terreno, le correlazioni
che legano la resistenza
alla punta alla densità relativa risultano
intrinsicamente empiriche e
fortemente dipendenti dalle caratteristiche
del penetrometro utilizzato.
Fatta questa doverosa annotazione,
nel seguito si riporta il criterio utilizzato
nel caso in esame per la stima
della densità relativa raggiunta.
Tra le correlazioni esistenti si è fatto
riferimento a quel-la proposta da
Bazaara [4] che nell’ambito dei valori
di pressioni efficaci in esame,
inferiori a 75 KPa , propone la e-
guenterelazione:
'
'
[ 20( 1+
0.04σ
)] 0. 5
D
nella quale:
'
N 15 + 0.5 N
R
= N SPT
/
V
SPT
=
SPT
20
( −15)
rappresenta il numero di colpi corretto
per terreni sotto falda, essendo
N SPT il numero di colpi registrato in
assenza di falda di una prova SPT.
Le prove penetrometriche di controllo
sono state eseguite impiegando,
come ricordato, un penetrometro
da cantiere a punta conica seguendo
la procedura tedesca. Per poter far
uso diretto della correlazione indicata
da Bazaara occorre definire una
correlazione tra il numero di colpi
necessari per l‘avanzamento del penetrometro
dinamico SPT, che è costituito
da un’asta con fondo aperto,
con il numero di colpi registrato dal
penetrometro utilizzato in cantiere.
Quest’ultimo, utilizzando un peso di
50 kg con caduta di 1.00 m, ha la
medesima energia di impatto del
penetrometro SCPT, a punta conica
tipo Meardi-AGI, che impiega un
peso di 73 kg con caduta da 0.70 m.
Pertanto, essendo eguale l’energia
di impatto si è assunto in via semplificata
la relazione proporzionale
all’affondamento:
Fig. 13 Resistenza alla punta in sito dopo il trattamento
– baricentro maglia elementare.
( )
'
N dpsh
=
'
30
3N10
essendo N’ 30(DPSH) il numero di colpi
necessari per produrre
l’avanzamento di 30 cm di un penetrometro
tipo Meardi ed N’ 10 il numero
di colpi registrato con il penetrometro
di cantiere per
l’avanzamento di 10 cm.
Per completare la correlazione occorre
poi definire il legame tra le
prove SPT e le prove SCPT. A tal
riguardo si è fatto riferimento agli
studi condotti da Goel e alle indicazioni
fornite da pubblicazioni dello
Studio Geotecnico Italiano relative a
prove in banchi di sabbie e ghiaie a
cui si può assimilare il riempimento
esegui-to. Le relazioni proposte forniscono
valori nel range:
'
N
30
(
DPSH
) = 0,50 ÷ 1. 00N
SPT
con valore suggerito di 0.6 ( Cestari
[4]) e con valor medio di 0.75, assunto
in via conservativa nel seguito
come limite superiore. Ne consegue
pertanto che la correlazione cercata
tra prove in campo e prove Standard
Penetration Test è indicativamente
la seguente:
'
'
N SPT
≅ 4 ÷ 5N
10
In fig. 14 sono riportati in funzione
della profondità e per una densità
relativa pari all’80%, il numero di

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005
Fig. 14 – Correlazione tra profondità e densità relativa. Fig. 15 Prova di carico su colonne di jet-grouting
colpi necessari per l’affondamento
di 30 cm. Come si può notare dal
confronto con i diagrammi penetrometrici,
il valore medio di densità
relativa, stimato all’interno della
maglia elementare tramite le densità
in prossimità del punto di infissione
(D R,max ) e del baricentro della maglia
(D R,min ) mediante la relazione:
D
R, m
= ( 2DR,max
+ DR,
min
)/
3
risulta elevato, rendendo evidente
l’efficacia della vibroflottazione.
Tale conclusione è confortata anche
dai risultati ottenuti nel corso delle
prove di carico (Fig. 15) spinte a
2400 KN con cedimenti millimetrici
eseguite su plinti fondati su colonne
di jet-gouting che risultano,
all’ispezione visiva, molto più compatte
e regolari di analoghe colonne
eseguite nella parte di riempimento
non trattato a tergo delle banchine
esistenti. Analoghe conclusioni si
deducono anche dalla permeabilità
degli scavi diretti eseguiti sotto la
quota della falda durante la costruzione
dei plinti di fondazione.
Conclusioni
L’intervento illustrato evidenzia
la complessità delle tematiche cui
occorre fornire soluzione tecniche
quando si attivano progetti e realizzazioni
che per la loro rilevante dimensione
fisica costituiscono una
infrastruttura produttiva di larga scala,
dimensioni a cui risultano proporzionali
anche le conseguenze e
l’impatto degli interventi. Nel caso
di studio va sottolineata
l’importanza strategica dell’opera di
contenimento a mare e delle metodiche
di posa in opera dei materiali
di riempimento. Dalla cura e
dall’attenzione a questi aspetti dipende
in larga misura il buon esito
dell’intervento, il corretto utilizzo
del sito produttivo, l’impiego efficace
delle infrastrutture e dei fabbricati
e più in generale la sicurezza
d’uso e l’impatto ambientale.
Va evidenziato, inoltre, come interventi
di questa importanza e di
questa scala possano essere progettati
ed eseguiti correttamente solo se
accompagnati da una fase sperimentale
in campo, adeguatamente registrata
ed interpretata, che consenta
la decisiva “messa a punto”
dell’intervento. In altri termini la
fase tecnica non si esaurisce con la
sola ideazione ma, al contrario, risulta
fondamentale anche quella,
successiva, in campo come necessario
complemento alla validazione
delle scelte progettuali. Nel caso illustrato
appare innovativa la proposta
e la realizzazione di un intervento
in grado di coniugare tecniche di
miglioramento dei terreni in sito e
l’impiego di materiale per riempimento
ottenuto dalla macinazione di
prodotti provenienti da demolizioni.
Ciò comporta l’indubbio vantaggio
di fornire soluzioni all’impiego di
questi materiali riducendo l’impatto
ambientale complessivo, viceversa
significativo dovendo in alternativa
utilizzare rilevanti quantitativi di
materiali provenienti da cava e conferire
a discarica il materia-le di risulta
delle demolizioni.
Ringraziamenti
Gli Autori desiderano ringraziare
ing. Eduard Falk, dott. Marco Vidotto
e dott.Massimo Contini della
Soc. KELLER Fondazioni, per la
preziosa e qualificata collaborazione.
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