Come il consolidamento dei terreni può contribuire al miglioramento sismico dei fabbricati: l'intervento GEOSEC a Limidi (MO)

La sismicità è una caratteristica fisica di un territorio, che insieme ad altri fattori come il clima, i corsi d'acqua e i rilievi montuosi, ne indica le peculiarità. Il termine nello specifico indica la frequenza e la forza (magnitudo) con cui si manifestano i terremoti. Analizzando questi valori ed attribuendo un valore di probabilità al verificarsi di un evento sismico, è possibile definire la pericolosità sismica.

Come è noto, l'Italia possiede un livello di pericolosità sismica medio-alto, per la frequenza e l’intensità dei fenomeni che si susseguono. Ma non è solo la magnitudo degli eventi a determinare l'alta esposizione della nostra penisola ai terremoti. Nel mondo, infatti, esistono Paesi nei quali la pericolosità è anche maggiore, come la California o il Giappone. Rispetto ad essi, però, l'Italia ha una vulnerabilità molto più elevata per la notevole fragilità del suo patrimonio edilizio.

La resistenza delle costruzioni alle azioni di una scossa sismica è influenzata anche dalle caratteristiche geologiche e topografiche del sito. Terreni eterogenei e deformabili con differenti rigidezze possono amplificare il moto sismico. Per difendersi dal rischio sismico, le soluzioni più adottate nel nostro paese sono quelle che considerano soltanto interventi diretti alle strutture, mentre ancora poco utilizzate sono quelle che provvedono al miglioramento sismico del fabbricato partendo dal consolidamento dei terreni.

Case-history: miglioramento sismico delle fondazioni di una struttura industriale a Limidi (Mo)

L'evento sismico del 2012 in Emilia-Romagna ha interessato numerose strutture industriali del territorio. Nel caso specifico l'edificio di Limidi, in provincia di Modena, non ha risentito di particolari danneggiamenti, ma si è deciso di avviare comunque un intervento di miglioramento sismico sullo stabile. L'obiettivo posto dai progettisti era quello di migliorare le condizioni meccaniche del terreno di fondazione per poi giungere, anche attraverso interventi fuori terra, ad una migliore capacità nel contrasto all’azione del sisma. Il riferimento era pari ad almeno il 60% della capacità di contrasto richiesta ad un nuovo fabbricato di caratteristiche comparabili secondo le più recenti normative di riferimento.

L'edificio presentava una struttura portante in elevazione costituita dal classico schema travi-pilastri fondato su 37 plinti isolati di base variabile, tutti fondati ad una profondità di 2 m dal p.c

Sulla base di conoscenze geologiche locali, dovute a precedenti indagini, il terreno “di fondazione” rientra fra quelli di tipo “coesivo”, a matrice prevalentemente argillosa-limosa. La morfologia dell’area è pianeggiante.

Consolidare i terreni di fondazione con iniezioni di resine espandenti è stata la soluzione scelta dai progettisti per l'intervento di miglioramento: il piano di lavoro di GEOSEC ha permesso, infatti, di suddividere l'area di lavoro in quattro blocchi distinti per consentire il proseguimento della normale attività industriale. Non sono infatti stati necessari scavi, trivellazioni e demolizioni.

Sono state installate così quattro stazioni di rilevamento ERT abbinate alle indagini penetrometriche DPM30 per un monitoraggio costante prima, durante e dopo le iniezioni di resina, con le seguenti caratteristiche:

• 48 elettrodi differenti;
• passo misto tra essi di 1-2 m per avere profondità d’indagine sufficiente ad indagare tutto il volume di terreno oggetto d’intervento con profondità massima di circa 6 m dal p.c.

Le quattro sessioni di indagini penetrometiche pre-intervento hanno permesso di verificare i valori di pressione ammissibile di partenza e quindi di tarare l’intervento in funzione degli obiettivi meccanici da raggiungere.

I dati ottenuti dalle rilevazioni, infatti, hanno evidenziato un contesto litologico abbastanza uniforme sotto tutto l’immobile, segnalando:

• valori di portanza del terreno scarsi fino ad una profondità di circa 3,5 m dal p.c.;
• valori maggiormente performanti per gli strati più sottostanti.

Il piano progettuale individuato dagli ingegneri e geologi specializzati GEOSEC, di concerto con i progettisti dell’intervento, è stato quindi quello di infittire il numero dei livelli di consolidamento ed aumentare i quantitativi di resina tra la quota d’appoggio fondazione e i 3,5 m dal p.c. prevedendo iniezioni di resina a -2,3/2,5/3/3,5/4/5 m dal p.c. In questo modo gli effetti del trattamento sono stati estesi a tutto il volume significativo.

Successivamente alle analisi preliminari, è stato realizzato un test site di calibrazione su un plinto che potesse dare risultati riproducibili per tutti i 14 plinti dell'edificio, verificando gli incrementi di resistenza alla punta da prove penetrometriche dopo aver eseguito le iniezioni di resina sui tre livelli più superficiali.

L'iniezione di resina espandente è stata poi effettuata sugli altri plinti, sfruttando l’uniformità litologica e meccanica dei terreni di fondazione. Sono stati iniettati complessivamente circa 5038 kg di prodotto raggiungendo gli obiettivi richiesti dal tecnico progettista su tutti i volumi di terreno trattati. Nello specifico, gli incrementi medi di pressione ammissibile sullo strato sono compresi tra il 150% ed il 200%.

Le iniezioni di resine espandenti di GEOSEC hanno risposto in modo efficiente e adeguato alle esigenze della struttura industriale di Limidi. Hanno favorito, infatti, una maggior distribuzione del carico grazie ad un fisiologico allargamento dell’impronta fondale con un conseguente consolidamento omogeneo ed uniforme del terreno di fondazione.

Nel settore delle iniezioni di resina espandente per il miglioramento sismico, inoltre, GEOSEC ha brevettato SEISMIC DEFENDER®, la soluzione innovativa nel settore, che consente il miglioramento sismico del terreno attraverso l'iniezione di resine espandenti con un intervento mirato e mini-invasivo. Le iniezioni di resine espandenti avvengono sotto controllo strumentale geofisico 3D, per il controllo dell’iniezione e la verifica finale del risultato.
Diversi interventi sono già stati eseguiti con SEISMIC DEFENDER® e hanno riscontrato un miglioramento netto dei valori di sicurezza e di stabilità della costruzione.

Gli esperti di Geosec sapranno consigliarti la soluzione migliore per mettere in sicurezza la tua struttura industriale con un intervento mirato di consolidamento. Chiedi maggiori informazioni al nostro ufficio tecnico.