Paratie di sostegno di fronti di scavo: analisi dei metodi e dei modelli di valutazione degli spostamenti indotti

La crescente richiesta di esecuzione di scavi in ambienti fortemente urbanizzati, per la costruzione di parcheggi o altre infrastrutture nel sottosuolo, ha reso il problema della previsione dell’entità e dell’andamento dello stato di spostamento indotto dallo scavo particolarmente importante e tema di intensa ricerca.
Con la presente tesi si intendono dare delle utili indicazioni sulla scelta del metodo e del modello più corretti nella soluzione di quello che si rivela ancora un problema di difficile valutazione con i metodi numerici.
Il motivo di tale difficoltà, come vedremo, è legato soprattutto al fatto che, mentre per lo stato di spostamento indotto nel paramento le diverse soluzioni approssimate o numeriche tendono a dare essenzialmente risultati molto simili, per la valutazione qualitativa e quantitativa dello stato di spostamento indotto dallo scavo nel terreno circostante, definito “profilo di subsidenza”, il comportamento meccanico del terreno entra in gioco in modo determinante con tutte le incertezze che questo comporta.
Per trovare una risposta a questo problema si sono innanzitutto passate in rassegna le evidenze sperimentali al fine di individuare le principali caratteristiche del fenomeno. Successivamente si sono analizzati i diversi metodi empirici e semi empirici, che, basandosi sulle risultanze sperimentali, rappresentano un termine di paragone per qualunque risultato numerico, individuandone, l’ambito di validità comunemente accettato, le ipotesi di formulazione e mettendoli a confronto con i dati sperimentali che approssimano. Particolare attenzione è stata rivolta ai metodi di Clough&O’Rourke (1990) e al metodo di Hsieh&Ou (1998) che nei confronti realizzati dimostra notevole rispondenza anche in condizioni diverse dalle quali è stato ricavato e quindi si presenta come un metodo abbastanza generale.
Al fine di indagare il problema dal punto di vista numerico si sono scelti tre casi tipici di opera provvisionale costituita da paratia di micropali multiancorata per il sostegno dello scavo nella realizzazione di opere nel sottosuolo o di sbancamento.
Per l’analisi dei modelli costruiti per i tre casi è stato usato PLAXIS v.8.2 con un modello di comportamento abbastanza complesso per il terreno quale il modello iperbolico nella forma proposta per l’Hardening-Soil. I risultati in tutte le condizioni dell’altezza di scavo e di simulazione dei vincoli sono apparsi soddisfacenti nel confronto con le correlazioni e le curve sperimentali ad indicazione del fatto che per un problema come questo, il modello di comportamento assunto per il terreno e la geometria del modello sono di fondamentale importanza.
Finalmente, verificati i risultati dei modelli nei confronti della geometria e dei parametri introdotti, si è voluto verificare l’attendibilità dei metodi empirici anche in condizioni per le quali in genere non sono adatti, come per esempio la presenza di un sovraccarico a tergo della paratia multiancorata.