Consolidamento Del Terreno Con Iniezioni Di Sospensioni

1. INTRODUZIONE ALLE INIEZIONI DI CONSOLIDAMENTO 1.1 CONCETTO DI CONSOLIDAMENTO DEI TERRENI Con il termine ‘consolidamento dei terreni’ si indica una serie di tecniche che hanno come obiettivo il miglioramento delle caratteristiche fisiche, meccaniche ed idrauliche di un terreno al fine di renderlo idoneo a soddisfare determinati requisiti progettuali. Come è facilmente intuibile, le motivazioni che portano il progettista a decidere di migliorare una terra sono legate a diverse necessità di molteplice natura. Tra queste, quella di garantire la stabilità di strutture esistenti durante la costruzione di nuove opere ed infrastrutture (gallerie, scavi . . . ), prevenire l’impatto di rischi naturali (terremoti, frane, alluvioni . . . ) ed antropici (attività estrattive, inquinamento . . . ) ovvero quando si deve ricorrere all’impiego di aree marginali per la costruzione di nuove opere (siti inquinati, terreni dalle caratteristiche scadenti . . . ). Nel corso degli scorsi decenni, lo sviluppo di soluzioni tecniche specifiche volte al miglioramento ed al rinforzo dei terreni e delle rocce è stato uno dei motori principali dell’innovazione dell’ingegneria civile e dell’industria delle costruzioni in questo settore. Le tecniche di miglioramento dei terreni possono essere classificate (si veda lo schema in Figura 1) in base al rapporto che esse hanno con il terreno su cui si interviene, nonchè dell’effetto che tali interventi hanno sullo ‘stato’ del terreno trattato, descrivibile essenzialmente dal grado di addensamento (esplicato dall’indice dei vuoti e dalla porosità) e dalle condizioni tensionali agenti, o sulla sua ‘composizione’, intesa come l’insieme delle caratteristiche chimico-fisiche che lo costituiscono. Tra queste tecniche, ormai numerose, alcune sono ben affermate, mentre altre sono ancora in fase di sperimentazione e sviluppo. I processi di miglioramento possono essere usati da soli o in combinazione, e la scelta del metodo ottimale rappresenta per l’ingegnere civile un processo molto complesso in quanto ognuno di essi presenta vantaggi e svantaggi e i fattori da considerare sono molti. Tra questi, occorre tenere presente: - l’importanza dell’opera ed i requisiti richiesti per la soluzione del problema geotecnico (ad esempio il miglioramento della capacità portante, la riduzione dei cedimenti, la stabilizzazione di pendii . . . ) - il tipo di terreno e le sue proprietà iniziali, nonchè i fattori ambientali e climatici - la disponibilità di materiali richiesti dal procedimento - la disponibilità di personale ed attrezzature specializzate - la fattibilità economica dell’intervento Oggetto di questa tesi sarà quello di andare ad analizzare la tecnica di consolidamento conosciuta come grouting, e, più precisamente, quella sua modalità di esecuzione che prende il nome di grouting per filtrazione (‘permeation grouting’), che prevede l’iniezione di fluidi all’interno di terreni permeabili che ne migliorano le caratteristiche fisiche e chimiche. Concentrando l’attenzione sulle iniezioni di sospensioni cementizie, ne verranno studiati i principi di funzionamento e le metodologie di applicazione. Per completezza, prima di passare specificatamente allo studio di tali sostanze, si descriveranno brevemente i diversi tipi di trattamento di grouting, nonchè le varietà di fluidi iniettati disponibili. !1