Indagini su pali di fondazione: prove e controlli obbligatori secondo il D.M. 17 gennaio 2018

Il comportamento di un palo di fondazione è condizionato in maniera determinante dalla tecnologia esecutiva in relazione alla natura ed alle caratteristiche dei terreni attraversati. Inoltre la risposta in portata di un palo è in gran parte influenzata da aspetti esecutivi, spesso non controllabili in fase di progetto.

Da queste prime osservazioni ne deriva che la verifica della capacità portante e integrità del palo, deve essere basata su osservazioni sperimentali relative alle specifiche condizioni in esame mediante prove e controlli obbligatori  secondo il D.M. 17/01/2018 par.6.4.3.6. e par. 6.4.3.7.

Controlli d’integrità dei pali “dal D.M. 17/01/2018 par.6.4.3.6.”
“In tutti i casi in cui la qualità dei pali dipenda in misura significativa dai procedimenti esecutivi e dalle caratteristiche geotecniche dei terreni di fondazione, devono essere effettuati controlli di integrità.
Il controllo dell’integrità, da effettuarsi con prove dirette o indirette di comprovata validità (es. prove ecometriche, cross-hole, ecc..), deve interessare almeno il 5% dei pali della fondazione con un minimo di 2 pali.

Nel caso di gruppi di pali di grande diametro(≥80cm), il controllo dell’integrità deve essere effettuato su tutti i pali di ciascun gruppo se i pali del gruppo sono in numero inferiore o uguale a 4.”

Prova Ecometrica a riflessione

La prova ecometrica è un’indagine che si basa sull’analisi della propagazione di un’onda elastica nel palo al fine di determinare la presenza di riflessioni anomale dovute a variazioni di geometria, inclusioni terrose o parti di calcestruzzo di qualità scadente. Queste variazioni delle caratteristiche fisiche, meccaniche e geometriche comportano una variazione dell’impedenza meccanica con conseguente parziale riflessione delle onde elastiche.
La prova si esegue applicando sulla sommità dell’elemento un accelerometro e nel sollecitare la testa del palo con un martello di nylon, per generare un’onda di compressione la cui velocità è legata alla qualità del calcestruzzo.
L’onda, giunta alla base del palo, viene parzialmente riflessa verso l’alto (riflesso di base), registrata dall’accelerometro amplificato ed inviata quindi alla centralina dove viene elaborata in forma di segnale nel dominio tempo.
La lunghezza del palo, o la distanza di una discontinuità dalla testa del palo stesso, è determinata dalla relazione: 2L = t . V
dove "L" è la lunghezza del palo, "V" la velocità delle onde longitudinali all’interno del calcestruzzo e "t" il tempo di ritardo rispetto all’istante in cui l’impulso viene trasmesso al palo.

Tecnica del Cross-Hole Ultrasonico

La tecnica di indagine del Cross-Hole, consiste nell’effettuare misure soniche tra due sonde (una trasmittente e una ricevente) che scorrono all’interno di fori che si sviluppano per tutta la lunghezza del palo.

Con tale metodologia si ottengono informazioni riguardanti le caratteristiche del getto di calcestruzzo; in particolare si rileva la presenza di fratture, vuoti, strutture a nido d’ape, inclusioni di terreno, variazioni nette di qualità del calcestruzzo, ecc. Tali anomalie sono evidenziate da un aumento del tempo di ritardo tra l’impulso trasmesso e il segnale ricevuto rispetto a quello registrato in condizioni di integrità del materiale.

La restituzione dei dati è rappresentata da un diagramma che mette in relazione il tempo di ritardo registrato in funzione della posizione della sonda alle varie profondità del palo.

PROVA DI CARICO STATICO IN CORSO D’OPERA

dal D.M. 17/01/2018 par. 6.4.3.7.2.

“Sui pali di fondazione, ad esclusione di quelli sollecitati prevalentemente da azioni orizzontali, devono essere eseguite prove di carico statiche per controllarne il comportamento sotto le azioni di progetto. Tali prove devono essere spinte ad un carico assiale pari a 1,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. [.....]
Il numero e l’ubicazione delle prove di carico devono essere stabiliti in base all’importanza dell’opera e al grado di omogeneità del terreno di fondazione. In ogni caso, per ciascun sistema di fondazione il numero complessivo di prove non deve essere inferiore a:

• 1 se il numero di pali è inferiore o uguale a 20,
• 2 se il numero di pali è compreso tra 21 e 50,
• 3 se il numero di pali è compreso tra 51 e 100,
• 4 se il numero di pali è compreso tra 101 e 200,
• 5 se il numero di pali è compreso tra 201 e 500,
• il numero intero più prossimo al valore 5+n/500, se il numero n di pali è superiore a 500.”

Le modalità di esecuzione di una prova di carico su palo sono molteplici e si differenziano per la sequenza e la rapidità di applicazione del carico.
L’applicazione del carico sul palo deve essere graduale e la durata della prova deve essere fissata sulla base delle caratteristiche meccaniche dei terreni. La misura degli spostamenti della testa del palo deve essere riferita a punti fissi non influenzati dalle operazioni di prova.
Uno dei metodi più frequentemente utilizzato, il “maintained load test”, prevede che il carico venga applicato al palo in incrementi successivi e ciascun carico progressivamente raggiunto nel corso della prova venga mantenuto costante per un periodo più o meno lungo.

Il laboratorio di Scienza delle Costruzioni di Istituto Giordano ha superato i 35 anni di attività ed è costantemente chiamato ad effettuare questo genere di indagini; per maggiori informazioni consulta i nostri servizi.

A cura di Ing. Davide Panzavolta
Istituto Giordano SpA