Introduzione
L’insieme delle attività progettuali riguardanti tutte le costruzioni, pubbliche e private, ha come
riferimento indispensabile la caratterizzazione e la modellazione geotecnica del sito, al fine di
garantire la sicurezza globale e locale, in base alle nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni.
In particolare tali norme hanno introdotto, per quanto concerne la progettazione e la verifica dei pali
di fondazione, una metodologia agli Stati Limite, in sostituzione di quella alle Tensioni
Ammissibili: la prima prevede l’utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza, a differenza della
seconda che impiegava un unico fattore di sicurezza globale.
Va sottolineato come le vigenti Norme Tecniche, in materia geotecnica, costituiscano la più o meno
precisa applicazione degli Eurocodici, ovvero le disposizioni fornite in ambito europeo; nello
specifico però vengono variati i coefficienti numerici rispetto a quelli previsti dalle indicazioni
europee stesse.
Dunque nella prima parte della presente dissertazione sono presentate ed analizzate le sopracitate
normative, sia dal punto di vista geotecnico generale che da quello geotecnico della progettazione di
pali di fondazione.
Si espone un confronto tra le nuove Norme Tecniche sulle Costruzioni, e di interesse sarà il Cap. 6
del D.M. 14/01/2008, nonché il Cap. C6 della Circ. applicativa del 02/02/2009 n°617, e quelle
vigenti in precedenza, in particolare si prende in considerazione il Cap. C5 del D.M. 11/03/1988.
L’approccio progettuale e di verifica in materia geotecnica delle NTC 2008 è concettualmente
identico a quello dell’EC 7 (Parte I) ma diverse, spesso, sono le disposizioni su alcune categorie di
coefficienti numerici (esplicitamente citate); pertanto si è ritenuto utile tener conto anche della
normativa europea, da cui essa prende spunto.
Dunque in questa prima parte si riportano i risultati delle indagini dal solo punto di vista normativo,
mettendo a confronto le strategie ed i criteri di progettazione delle norme analizzate.
Si deve evidenziare che negli Stati Membri dell’Unione Europea, da marzo 2010, era prevista
l’assunzione, all’interno delle normative nazionali, degli approcci e delle disposizioni dettate dagli
Eurocodici. Come dimostrano le differenze sopraesposte, è stata concessa piena libertà ad ogni
Stato nella scelta di alcune categorie di coefficienti da assumere, sulla base delle proprie usanze ed
esperienze, nonché delle precedenti normative nazionali vigenti.
Perciò il presente lavoro può costituire la base per un successivo ed analogo confronto con le
disposizioni inglesi, francesi, piuttosto che tedesche o di qualsivoglia altro paese europeo, purché si
tengano in conto le considerazioni qui esposte.
Allo scopo di convalidare quanto detto in precedenza, nella seconda parte della presente
dissertazione si riportano esempi di calcolo di pali di fondazione, applicando ciascuna normativa
sovraesposta a pali di otto siti differenti: Bologna, Parma, Malalbergo, Napoli, Palermo, Savignano
sul Rubicone, San Bellino e Reggio Emilia.
Sono stati utilizzati dati ottenuti dalle indagini geognostiche, ovvero prove in sito e di laboratorio;
in seguito alla loro elaborazione è stato possibile caratterizzare geotecnicamente i siti.
La modellazione geologica del sito deriva pertanto da un processo di raccolta ed interpretazione di
dati che conduce, preliminarmente, alla definizione di un modello concettuale che considera il sito
stesso in termini spaziali (tridimensionali) ed anche temporali, attraverso l’esame degli eventi
passati, dell’assetto attuale e della probabile – possibile evoluzione futura. Successivamente il
modello considera i possibili assetti stratigrafici e la potenziale pericolosità geologica attuali anche
sulla base delle conoscenze di tutte quelle informazioni geologiche utili a comprendere l’evoluzione
del territorio stesso.
All’interno delle nuove Norme Tecniche delle Costruzioni (D.M. 14/01/2008) e della recente
circolare applicativa (Circ. 02/02/2009 n°617, capitolo C6) il significato di Modello Geologico di
Riferimento è molto ben definito, così come l’articolazione della progettazione delle opere e sistemi
geotecnici secondo la sequenza (paragrafo 6.2 delle NTC):
caratterizzazione territoriale del sito di intervento;
caratterizzazione e modellazione geologica e sismica del sito;
scelta del tipo di opera o di intervento;
programmazione, esecuzione, interpretazione delle indagini geognostiche e prove
geotecniche;
caratterizzazione fisico – meccanica dei terreni e definizione dei modelli geotecnici di
sottosuolo;
caratterizzazione sismica del sottosuolo (stati limite, categorie di sottosuolo, amplificazione
stratigrafica e topografica, caratterizzazione geotecnica ai fini sismici) e risposta sismica
(vita nominale, classe d’uso, periodo di riferimento per l’azione sismica, spettri di risposta);
descrizione delle fasi e delle modalità costruttive;
definizione del sistema fondazionale;
verifiche delle condizioni di sicurezza allo SLU e valutazione delle prestazioni allo SLE;
piani di controllo e monitoraggio, definizione delle grandezze fisiche significative da
misurare durante e/o dopo la costruzione dell’opera, specificando modalità, fasi e durata
complessiva dello stesso.
Dopo le suddette valutazioni, sono state calcolate diverse tipologie di pali di fondazione, per diverse
lunghezze e diametri, allo scopo di analizzare le modifiche che le nuove norme hanno apportato alla
progettazione delle fondazioni su pali.
Per quanto riguarda le fondazioni profonde, si indicano con pali le fondazioni profonde per le quali
la dimensione trasversale è piccola in rapporto all’altezza ( 10 > B D ) e con pozzi e cassoni le
fondazioni profonde nelle quali la dimensione trasversale resta importante e il rapporto D/B è più
spesso compreso tra 4 e 10.
I pali in particolare consentono di trasmettere il carico applicato in sommità a strati di terreno più
profondi.
Il ricorso ai pali di fondazione è motivato talvolta da esigenze prevalentemente idrauliche ma
principalmente dalla necessità di limitare i cedimenti o di trasmettere il carico in profondità, al di
sotto di strati superficiali di terreno con caratteristiche meccaniche molto basse.
I pali si presentano sotto varie forme e possono essere di legno, di acciaio e di calcestruzzo armato.
In funzione delle modalità esecutive, come si legge al Cap. C6 della Circolare applicativa n°617 del
02/02/2009, i tipi più comuni di pali di fondazione possono essere classificati in:
pali prefabbricati ed infissi (ad esempio pali infissi a percussione, vibrazione, pressione,
ecc.);
pali infissi gettati in opera (senza asportazione di terreno);
pali gettati in opera con asportazione di terreno (pali trivellati);
pali ad elica continua.
I pali possono essere impiegati come fondazioni a sé stanti, come riduttori dei cedimenti di
fondazioni superficiali estese o come contribuenti alla capacità portante di fondazioni miste (piastre
su pali).
I problemi tecnologici si presentano in modo alquanto diverso a seconda del diametro dei pali:
questi possono infatti essere di piccolo diametro ( mm D mm 300 80 ≤ ≤ , con lunghezze comprese tra
5 e 20m; generalmente realizzati con tecnologie speciali), di diametro medio
( mm D mm 700 300 ≤ ≤ , con lunghezze prevalentemente comprese tra i 5 e i 25m), di grande
diametro ( mm D 700 ≥ , fino anche a diametri di 2000mm; sono generalmente pali trivellati che
possono raggiungere lunghezze spesso dell’ordine di 20÷ 40m).
Pertanto scopo della presente dissertazione sarà quello di mostrare le differenze tra i risultati
ottenuti, seguendo le prescrizioni delle due normative che si sono susseguite in Italia, alla luce
anche delle disposizioni valide a livello europeo. Tutto questo in presenza di condizioni al contorno
del tutto diverse.
Ulteriore obiettivo è quello di promuovere un dibattito tecnico sull’opportunità ed il dovere di
approfondire l’aspetto geotecnico nella progettazione di pali di fondazione, nell’ambito delle nuove
norme tecniche per le costruzioni NTC 2008.
Infatti emergono punti in cui la normativa vigente di riferimento risulta poco chiara; in particolare
non viene specificato il volume delle indagini da effettuare rapportato al volume dell’opera da
costruire su quel determinato sito. Singolare cioè è come, a prescindere dalle dimensioni della
struttura da realizzare, il numero delle prove o delle verticali indagate nel terreno resti lo stesso. Da
tale numero poi dipende il coefficiente riduttivo da applicare alla resistenza caratteristica per
ottenere quella di progetto; pertanto risulta che sia per una struttura piccola che per una grande,
dopo 5 prove statiche su pali pilota o 10 verticali indagate tramite prove in sito, si possano applicare
i minori coefficienti riduttivi possibili. Il che evidentemente svantaggia alcune categorie di opere
rispetto ad altre.
Risulta doveroso dunque l’approfondimento della materia geotecnica in ambito normativo e il
presente lavoro, nel suo tentativo di fornire dati sufficienti per sostenere quanto precedentemente
esposto, ha lo scopo di sottolineare la necessità di mantenere aperto il dibattito tecnico per quanto
riguarda, nello specifico, le fondazioni profonde.
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
1
PARTE PRIMA: NORMATIVA
ITALIANA ED EUROCODICI
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
2
1 Leggi e norme tecniche di riferimento
D.M. 11 marzo 1988 (pubb. nel Suppl. Ord. Gazzetta Ufficiale del 1 giugno 1988, n°127)
“Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii
naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione
e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione”;
D.M. 14 gennaio 2008 (pubb. Gazzetta Ufficiale del 4 febbraio 2008, n°29) “Nuove Norme
Tecniche per le Costruzioni”;
Circolare Ministeriale del 2 febbraio 2009, n°617 “Istruzioni per l’applicazione delle Nuove
Norme Tecniche per le Costruzioni” di cui al D.M. del 14 gennaio 2008;
UNI ENV 1997 – 1: Progettazione Geotecnica (Parte 1: Regole generali)
Eurocodice EC7: Progettazione Geotecnica (Parte 1);
A.G.I.: “Raccomandazioni sui pali di fondazione”, dicembre 1984.
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
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2 Documentazione di riferimento
Bologna
Certificato n°08.1481/RSP del sondaggio SN 7
Certificato n°08.1433/RSP del sondaggio SN 8
Certificato n°08.1374/RSP della prova penetrometrica CPT 6
Certificato n°08.1381/RSP della prova penetrometrica CPT 7
Certificato n°08.1373/RSP della prova penetrometrica CPT 8
Certificato n°08.1380/RSP della prova penetrometrica CPT 9
Certificato n°08.1375/RSP della prova penetrometrica CPT 10
Rapporti di prova n°RSP_08/1993, RSP_08/1994, RSP_08/1995, RSP_08/1226 delle prove
di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio SN 7
Rapporti di prova n°RSP_08/1885, RSP_08/1886, RSP_08/1887, RSP_08/1888,
RSP_08/1889, RSP_08/1890, RSP_08/1891, RSP_08/1892 delle prove di laboratorio su
campioni estratti dal sondaggio SN 8
Parma
Certificato del sondaggio S8
Certificato n°10.1121/RSP della prova penetrometrica elettrica con piezocono CPTU 6
Certificato n°10.1130/RSP della prova penetrometrica elettrica con piezocono CPTU 7
Certificato n°10.1123/RSP della prova penetrometrica elettrica con piezocono CPTU 8
Rapporti di prova n°903÷ 908/D/P, 909÷ 914/D/P, 915÷ 920/D/P, 921÷ 926/D/P,
928÷ 933/D/P delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio S8
Malalbergo
Certificato n°08.0160/RSP del sondaggio BH 1
Certificato n°08.0183/RSP del sondaggio BH 3
Certificato n°08.0063/RSP della prova penetrometrica CPTE 1
Certificato n°08.0064/RSP della prova penetrometrica CPTE 2
Certificato n°08.0065/RSP della prova penetrometrica CPTE 3
Certificato n°08.0068/RSP della prova penetrometrica CPTE 4
Certificato n°08.0069/RSP della prova penetrometrica CPTE 5
Certificato n°08.0070/RSP della prova penetrometrica CPTE 6
Certificato n°08.0071/RSP della prova penetrometrica CPTE 7
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
4
Rapporti di prova n°RSP_08/0109, RSP_08/0110, RSP_08/0111, RSP_08/0112,
RSP_08/0113, RSP_08/0114, RSP_08/0115, RSP_08/0116, RSP_08/0117, RSP_08/0118
delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio BH 1
Rapporti di prova n°RSP_08/0120, RSP_08/0121, RSP_08/0122, RSP_08/0123,
RSP_08/0124, RSP_08/0125, RSP_08/0126 delle prove di laboratorio su campioni estratti
dal sondaggio BH 3
Napoli
Certificato del sondaggio S1
Certificato del sondaggio S2
Certificato del sondaggio S3
Certificato del sondaggio S4
Certificato del sondaggio S5
Certificato n°1 della prova penetrometrica dinamica P1
Certificato n°2 della prova penetrometrica dinamica P2
Certificato n°4 della prova penetrometrica dinamica P4
Certificato n°7 della prova penetrometrica dinamica P7
Certificato n°9 della prova penetrometrica dinamica P9
Certificato n°10 della prova penetrometrica dinamica P10
Certificato n°12 della prova penetrometrica dinamica P12
Rapporti di prova n°2973÷ 2983 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal
sondaggio S1
Rapporti di prova n°2984÷ 3001 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal
sondaggio S2
Rapporti di prova n°3002÷ 3017 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal
sondaggio S3
Rapporti di prova n°3018÷ 3033 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal
sondaggio S4
Rapporti di prova n°3034÷ 3045 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal
sondaggio S5
Palermo
Certificato del sondaggio CS 1
Certificato del sondaggio CS 2
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
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Certificato del sondaggio CS 5
Certificato del sondaggio CS 6
Certificato del sondaggio CS 7
Certificati n°034378, 034392 delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio
CS 1
Certificati n°034393, 034394, 034395, 034396, 034397, 034398 delle prove di laboratorio
su campioni estratti dal sondaggio CS 2
Certificati n°034399, 034400, 034401, 034402, 034403, 034404, 034405, 034406, 034407
delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio CS 5
Savignano sul Rubicone
Certificato della prova penetrometrica CPT 17
Certificato della prova penetrometrica CPT 18
Certificato della prova penetrometrica CPT 19
Certificato della prova penetrometrica CPT 20
San Bellino
Certificato n°08.1093/RSP del sondaggio S1
Certificato n°08.1115/RSP del sondaggio S2
Certificato n°08.1104/RSP della prova penetrometrica CPT 1
Certificato n°08.1105/RSP della prova penetrometrica CPT 2
Certificato n°08.1106/RSP della prova penetrometrica CPT 3
Certificato n°08.1107/RSP della prova penetrometrica CPT 4
Certificato n°08.1108/RSP della prova penetrometrica CPT 5
Rapporti di prova n°RSP_08/0875, RSP_08/0876, RSP_08/0877, RSP_08/0878 delle prove
di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio S1
Rapporti di prova n°RSP_08/0969, RSP_08/0970, RSP_08/0971 delle prove di laboratorio
su campioni estratti dal sondaggio S2
Reggio Emilia
Certificato del sondaggio MS505
Certificato del sondaggio R2S020
Certificato della prova penetrometrica elettrica con piezocono CPTU MP511
Certificato della prova penetrometrica elettrica CPTE MP512
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
6
Rapporti di prova delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio MS505
Rapporti di prova delle prove di laboratorio su campioni estratti dal sondaggio R2S020
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
7
3 Normativa italiana ed Eurocodici
Recentemente la normativa italiana è stata ammodernata e rispolverata, se non si vuole dire del tutto
rivoluzionata, a causa delle disposizioni europee, la cui imposizione all’interno del sistema
normativo di ogni Stato membro entro il 2010, le ha rese vicino alla realtà quotidiana più di quanto
si potesse immaginare.
La presente dissertazione ha proprio lo scopo di mettere in evidenza, nella pratica della
progettazione di fondazioni profonde, in particolare di pali in calcestruzzo armato, le discordanze
tra le prescrizioni degli eurocodici e la messa a punto degli stessi da parte dello Stato italiano,
sottolineando di quanto inoltre le recenti leggi si siano allontanate, evolute o semplicemente
modificate rispetto alle precedenti.
Nel presente capitolo dunque si cercherà di esporre i principi che stanno alla base e regolano le
normative italiane, sia previgente che attuale, per coglierne le evidenti discordanze reciproche ma
soprattutto per rintracciarne eventuali punti di contatto con le recenti prescrizioni europee.
Dopo una necessaria descrizione delle peculiarità del sistema degli Eurocodici, si mettono in luce
brevemente e qualitativamente le principali differenze esistenti tra l’approccio tradizionalmente
utilizzato in Italia per la progettazione delle fondazioni su pali e quello che deriva dall’applicazione
delle norme europee. Nella parte successiva della dissertazione si entra nel dettaglio delle
prescrizioni normative, con commenti ed integrazioni ed esempi numerici.
3.1 Normativa europea: principi e rapporti con la normativa italiana
3.1.1 Premessa
Diciamo che la rivoluzione è partita da qui, pertanto anche questa dissertazione vedrà il suo punto
di inizio proprio dagli Eurocodici.
Dopo un lunghissimo periodo di gestazione, solo recentemente ha visto la luce la quasi totalità dei
documenti facenti parte del sistema della normativa tecnica europea sulle costruzioni, comunemente
indicati con il nome di Eurocodici. Il sistema di norme è nato con la pretesa di trattare tutti gli
aspetti della progettazione di gran parte delle opere civili (edifici, ponti, torri, ciminiere, opere di
sostegno, scavi, rilevati, ecc.) realizzate con differenti tecnologie e materiali, e sottoposte sia ad
azioni statiche sia ad azioni sismiche.
Si tratta di dieci documenti, individuati con le sigle che vanno da EN 1990 a EN 1999, ognuno dei
quali è dedicato ad uno specifico materiale (calcestruzzo, acciaio, acciaio – calcestruzzo, muratura,
legno e alluminio). Fanno eccezione gli EN 1990 e 1991, dedicati ai principi generali ed alle azioni,
e gli EN 1997 e 1998, che si occupano rispettivamente della progettazione geotecnica in campo
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
8
statico e della progettazione (strutturale e geotecnica) in zona sismica. Quasi tutti i documenti sono
divisi in parti e sottoparti, ognuna delle quali è dedicata ad aspetti specifici della progettazione.
Alla redazione della normativa europea hanno partecipato esperti strutturisti e geotecnici di tutti i
paesi europei che, per il tramite degli organi di standardizzazione nazionali (DIN, AFNOR, BS,
UNI, ecc.), fanno parte del Comitato Europeo di Normalizzazione (CEN). Dal punto di vista
formale, la preparazione delle norme è stata curata dalla commissione tecnica TC 250 del CEN che
ha operato attraverso sottocommissioni (SC) e gruppi di lavoro (WG).
Il progetto normativo, decisamente ambizioso, ha richiesto un lavoro lungo ed un confronto, a volte
accanito, tra le diverse filosofie di progetto presenti nei vari paesi dell’Unione.
Le principali novità del nuovo quadro normativo europeo rispetto alle precedenti norme italiane e,
soprattutto, rispetto alla prassi progettuale italiana, si possono riassumere nei seguenti punti.
o L’Eurocodice ha lo stile dei “code of practice” anglosassoni. L’ampiezza ed il dettaglio della
trattazione sono decisamente maggiori di quelli delle norme italiane. Inoltre non tutti gli
articoli della norma europea hanno lo stesso status: si passa dai ‘principi’, che hanno
carattere vincolante, alle ‘regole di applicazione’, che sono regole e procedure generalmente
accettate ma non obbligatorie, alle ‘appendici informative’ contenenti metodi di calcolo
suggeriti.
o L’Eurocodice abbandona la progettazione alle tensioni ammissibili (per le strutture) e con
coefficiente globale di sicurezza (per la geotecnica), adottando per tutte le tipologie
strutturali il cosiddetto approccio “semiprobabilistico” agli stati limite con coefficienti
parziali di sicurezza.
o L’Eurocodice attribuisce grande importanza alle verifiche allo stato limite di esercizio,
anche per quelle tipologie strutturali (fondazioni su pali, opere di sostegno, ecc.) per le quali
la prassi progettuale italiana limitava spesso le verifiche al solo stato limite ultimo.
o Per le verifiche allo stato limite ultimo che coinvolgono la resistenza degli elementi
strutturali e del terreno, l’Eurocodice introduce tre approcci progettuali alternativi, la cui
scelta è lasciata alle singole nazioni.
o Per quanto riguarda gli aspetti sismici, l’Eurocodice invita ad abbandonare la classificazione
sismica del territorio nazionale definita con gradi di sismicità convenzionali per adottare una
zonazione sismica basata sulle massime accelerazioni attese su affioramento rigido, e dà
grande importanza alle modifiche prodotte sul moto sismico dalle condizioni locali del
sottosuolo.
La vastità della norma ha richiesto ovviamente uno sviluppo parallelo delle varie parti.
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
9
Talvolta questo processo è avvenuto in modo non organico e non congruente. A titolo di
esempio si può citare il fatto che l’EN 1998-5, che tratta della progettazione geotecnica in
zona sismica, sembra ignorare la presenza dei diversi approcci progettuali introdotti nell’EN
1997-1, relativo alla progettazione geotecnica in assenza di sisma, e recepiti dall’EN 1990,
dedicato ai fondamenti della progettazione.
In Italia la vicenda Eurocodici è stata seguita dall’UNI attraverso il Comitato di Ingegneria
Strutturale (CIS), suddiviso a sua volta in diversi sottocomitati (SC), ognuno dei quali aveva in
carico una parte del testo. In linea di massima, salvo alcune modeste differenze, ogni sottocomitato
si è occupato di uno degli EN. L’EN 1997 è stato seguito dal sottocomitato SC7, presieduto prima
dal Prof. Jappelli e successivamente dal Prof. Scarpelli. L’Associazione Geotecnica Italiana
(A.G.I.), attraverso alcuni dei suoi soci, ha dato un valido contributo all’esame di tale parte della
norma, fornendo spesso suggerimenti ed indicazioni che sono stati spesso recepiti nell’EN 1997.
L’A.G.I. ha inoltre organizzato diversi incontri, workshop e corsi sulla normativa geotecnica
europea
In tempi recenti una Commissione incaricata dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha
predisposto una proposta di Appendici Nazionali che ancora però non costituiscono riferimento
normativo. Il 27 lunglio 2007 ne è stata emessa una versione, in realtà già prossima alla sostituzione
in quanto ne è stata redatta una ulteriore il 24 settembre 2010. Quest’ultima si discosta poco da
quella precedente e non è stata formalmente emessa, in quanto nei mesi immediatamente successivi
si è iniziato a lavorare ad una versione che sembra definitiva e che sarà disponibile indicativamente
ad aprile 2011.
3.1.2 Principi della progettazione
Si presentano ora alcune considerazioni di impostazione della progettazione delle fondazioni su pali
alla luce degli Eurocodici, mettendo in luce le differenze con l’approccio tradizionale italiano.
L’Eurocodice 7, ovvero l’EN 1997, permette tre ‘design approach’ (approcci di calcolo) rispetto ai
due previsti dalla normativa italiana; questo riflette il diverso modo di progettare nei paesi più
influenti della comunità prima dell’introduzione degli Eurocodici stessi (design approach 1 –
Inghilterra, design approach 2 – Francia, design approach 3 – Germania), poichè nessuno ha voluto
fare un passo indietro per individuare un unico ‘design approach’. Inoltre ogni paese, per la
conformazione del sottosuolo, è più confidente con certe tipologie di fondazione (per esempio pali
battuti piuttosto che trivellati).
Nella pratica, nell’approccio progettuale tradizionale, si separa di fatto la verifica della struttura in
elevazione da quella del complesso terreno – fondazione; inoltre, non applicando alcun coefficiente
Calcolo geotecnico dei pali di fondazione alla luce delle moderne norme tecniche
10
parziale sulle azioni, il calcolo della struttura è solo quello in esercizio e si utilizza per le verifiche
in fondazione sia in condizioni limite ultime sia di servizio.
In sintesi estrema, volendo dividere le competenze tra due figure professionali distinte, lo
strutturista può lavorare a prescindere dal geotecnico, che opererà a valle dello strutturista sulla base
delle azioni trasmesse dalla sovrastruttura alla fondazione.
Il sistema degli Eurocodici modifica significativamente tale prassi per i seguenti motivi:
o l’utilizzazione del metodo di progettazione agli stati limite con coefficienti parziali di
sicurezza impone di utilizzare azioni di progetto e loro combinazioni differenti per le
verifiche allo stato limite ultimo (ULS) ed allo stato limite di servizio (SLS);
o per ogni stato limite (nella struttura e nel terreno) si devono prendere in considerazione
diverse combinazioni dei carichi variabili;
o sono previsti diversi approcci progettuali;
o tra le varie combinazioni di carico vi sono anche quelle sismiche, differenziate per le
verifiche allo stato limite ultimo e di danno. In presenza di azioni sismiche, come chiarito
dall’EN 1990, tutti i coefficienti parziali di sicurezza sulle azioni instabilizzanti sono posti
uguali ad 1. Non è, quindi, certo che la verifica sotto azioni simiche sia la più gravosa;
o le azioni sismiche alla base delle strutture sono legate alle massime accelerazioni attese su
affioramento rigido e sono definite generalmente tramite spettri elastici, che dipendono dalla
classe del terreno di fondazione e, nel caso di fondazioni su pali, dovrebbero tenere conto
dell’interazione sismica (detta “cinematica”) tra pali e terreno;
o le sollecitazioni inerziali trasmesse alla fondazione dalla struttura in elevazione dipendono,
tra le altre cose, dalla reale capacità di quest’ultima di dissipare energia durante l’evento
sismico. La valutazione di tali azioni, in fase di verifica, richiede un’attenta analisi degli
aspetti strutturali e delle sue ricadute in ambito geotecnico.
Per tutti questi motivi si richiede una interazione molto maggiore tra chi si occupa della struttura in
elevazione e chi tratta delle fondazioni.
Il progetto di una qualunque fondazione (superficiale o profonda) deve soddisfare i seguenti
requisiti:
o il carico derivante dalla struttura in elevazione deve essere trasferito al terreno con un
adeguato margine nei riguardi della possibilità che si attinga una o più condizioni di collasso
(SLU);
o gli spostamenti totali e differenziali devono essere contenuti entro limiti accettabili, allo
scopo di garantire che non venga attinto uno o più stati limite di servizio (SLS).