Applicazioni nelle fondazioni e nei muri di sostegno

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Applicazioni nelle fondazioni e nei muri di sostegno
Applicazioni nelle fondazioni e
nei muri di sostegno
Ing. Pierpaolo Fantini
HUESKER srl – Trieste
[email protected]
Seminario
IMPIEGO SOSTENIBILE DEI GEOSINTETICI NELLE COSTRUZIONI
SAIE Bologna, 14 Ottobre 2015
GEOSINTETICI DI RINFORZO
•TERRE RINFORZATE
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
GEOSINTETICI DI RINFORZO
•RINFORZO DI BASE
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GEOSINTETICI DI RINFORZO
•RINFORZO SU PALI
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Rinforzo del
terreno DIcon
geosintetici
GEOSINTETICI
RINFORZO
•RINFORZO ALLA BASE SU PALI O TRATTAMENTI COLONNARI
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GEOSINTETICI DI RINFORZO
•PALI INCAPSULATI CON GEOTESSILI TUBOLARI
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GEOSINTETICI DI RINFORZO
-0,40
3,80
Erdfall
2,25
Gleisachse
1: 1
,5
Schotter / Splitt 0/32
-1,35
PSS / FSS 0/32
-1,54
1:1
,8
1,71
Untere Tragschicht
(mit Pectacrete stabilisiert)
-3,25
Material
zerschert
-4,15
-4,45
-4,70
-3,35
1,45
Streckenachse
•RINFORZO SU CAVITÀ
-2,50
Abriß unmittelbar beim
Aufschlitzen
Hohlraum nach Ausschneiden
des Geogitters
-5,15
Hohlraum
2,00
2,00
4,00
3,75
Geogitter
Bettungsschicht 0/32
Warnanlage
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GEOSINTETICI DI RINFORZO
•RINFORZO DEI SOTTOFONDI STRADALI
•RINFORZO DEI CONGLOMERATI BITUMINOSI
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Rinforzo del terreno con geosintetici
Opere di sostegno – Spalle da ponte – Pendii rinforzati
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GEOSINTETICI DI RINFORZO
TIPI DI MURI DI SOSTEGNO
Muri a gravità
Resistono per il peso proprio
Muri di tipo speciale
d) Terre rinforzate con geogriglie
a) In pietrame
b) Con gabbioni
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c) Crib wall 10
GEOSINTETICI DI RINFORZO
TIPI DI MURI DI SOSTEGNO
Muri a gravità
Resistono per il peso proprio
Muri di tipo speciale
d) Terre rinforzate con geogriglie
a) In pietrame
b) Con gabbioni
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c) Crib wall 11
Strutture in terra rinforzata
Le strutture in terra rinforzata fanno parte delle
tecniche di Ingegneria Naturalistica.
Sempre più popolari ed utilizzate negli ultimi anni :
Strutture molto adattabili alle esigenze:
Geometria, pendenza, paramento rinverdibile,
curvature etc.
Si adattano all’ambiente circostante
Comportamento duttile
Facile realizzazione e costruzione
Economicamente vantaggiose
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Strutture in terra rinforzata
I GEOSINTETICI DI RINFORZO
SONO VERE E PROPRIE
ARMATURE E AVENDO, QUINDI,
UNA FUNZIONE STRUTTURALE, LA
FUNZIONALITÀ E SICUREZZA
DELLE OPERE È LEGATA ALLE
LORO PRESTAZIONI.
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Strutture in terra rinforzata
PRINCIPIO DEL RINFORZO DEI TERRENI CON GEOSINTETICI
T  T  N  tan ' P  sen  cos  tan '
N
T:Incremento della
resistenza al taglio del
terreno per effetto del
rinforzo
Scatola di Casagrande

T
T
rinforzo
P
Ph
Pv
Un geosintetico di rinforzo aumenta la resistenza al taglio del terreno lungo la
superficie di rottura grazie a due effetti benefici:
1) Oppone resistenza alla sollecitazione di taglio agente
2) Aumenta la resistenza al taglio poiché incrementa la tensione normale sulla
superficie di scorrimento
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Strutture in terra rinforzata
TENSIONE DI PROGETTO A LUNGO TERMINE (LTDS)
Tensione di Progetto Td:
Td1
Td2

Tdj
Tdj+1
La
è la tensione che
geosintetico di rinforzo
dovrà resistere alla fine
della vita utile di
progetto prevista.
Tdn-1
Tdn
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Strutture in terra rinforzata
PROGETTO DI UNA TERRA RINFORZATA
1) VERIFICA DI STABILITA’:





INTERNA e calcolo della TENSIONE AMMISSIBILE della
geogriglia
COMPOSTA
ESTERNA (scivolamento, ribaltamento, portanza)
GLOBALE
LOCALE (connessione/taglio)
2) OPERE A VERDE (Per le terre rinforzate)
• stuoie antierosione
• inserimento piante arbustive autoctone
• idrosemina
3) OPERE DI DRENAGGIO
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VERIFICA DI STABILITA’ INTERNA
Verifica alla rottura del rinforzo
Verifica allo sfilamento del rinforzo
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Strutture in terra rinforzata
VERIFICA DI STABILITA’ ESTERNA
a) verifica al ribaltamento
c) verifica allo scivolamento
b) verifica allo schiacciamento
d) stabilità globale
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Strutture in terra rinforzata
ANALISI DELLA
TENSIONE DI PROGETTO A LUNGO TERMINE
DEI GEOSINTETICI IMPIEGATI NELLE
STRUTTURE IN TERRA RINFORZATA
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Strutture in terra rinforzata
TENSIONE DI PROGETTO A LUNGO TERMINE (LTDS)
Tensione di Progetto Td:
Td1
Td2

Tdj
Tdj+1
La
è la tensione che
geosintetico di rinforzo
dovrà resistere alla fine
della vita utile di
progetto prevista.
Tdn-1
Tdn
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Strutture in terra rinforzata
CONSIDERAZIONI:
• Da un punto di vista prestazionale, in un geosintetico di rinforzo è
determinante la TENSIONE DI PROGETTO A LUNGO TERMINE
e NON la RESISTENZA A BREVE TERMINE.
TLTDS 
Fcreep  Tk ult .
fm  fd  fe
• L’AFFIDABILITA’ DEI FATTORI DI RIDUZIONE da applicare nel
calcolo della tensione ammissibile può essere verificata solo
attraverso PROVE NORMALIZZATE e CERTIFICATI RILASCIATI
DA ISTITUTI ACCREDITATI.
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Strutture in terra rinforzata
PAESE
RESISTENZA A TRAZIONE A LUNGO TERMINE
RBi ,d 
GERMANIA
UK
T
D

TCR
fm
FRANCIA
GIAPPONE
USA
TCR 
RBi ,k 0
TChar
RFCR
Tult
FS  RFdesign
Tal 
1
A1  A2  A3  A4  A5  M
f m  RFID  RFW  RFCH  f s
Rt ;d   end  flu  deg
Tallow 

RFID
Rt ,k
 M ;t
RFdesign  RFD  RFCR  RFID
Tult
 RFC R  RFF D
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NORMA/RACC
EBGEO (2011)
BS8006-1 (2010)
NFP94-270 (2009)
PWRC (2000)
FHWA (2009)
Strutture in terra rinforzata
NORMATIVE DI RIFERIMENTO PER PROGETTARE CON
GEOSINTETICI
1) EURO CODICE 7
ANESSI
NORMATIVE NAZIONALI
Le Normative più avanzate in questo settore a livello Europeo
sono:
•
BS 8006 – 2010 (inglese)
•
EBGEO 2011 (tedesca)
- Nuove versioni in arrivo -
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Fasi di realizzazione di una terra rinforzata con casseri a perdere
1. Posizionamento del cassero
3. Posa dei tiranti distanziatori
2. Posa delle geogriglie tagliate a misura e posa del
sistema antierosione solo sul fronte (lato interno).
4. Posa e compattazione di uno strato di terreno
vegetale (in corrispondenza del fronte) e del terreno di
riempimento del rilevato. Creazione dente ancoraggio
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Fasi di realizzazione di una terra rinforzata con casseri a perdere
5. Risvolto superiore della geogriglia verso l’interno.
7. Realizzazione di uno strato successivo di terra
rinforzata (ripetere passi da 1 a 6)
6. Riporto e compattazione del terreno di
riempimento fino al livello previsto dello strato.
8. A fine realizzazione della struttura, idrosemina a
spessore del paramento frontale.
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Applicazioni con terre rinforzate
Nome progetto:
Casate (Veneto)
Materiali:
Geogriglie PET alto modulo
35, 55, 80,110 kN/m
geosintetico antierosivo
ripristino pendio in frana e sostituzione
muro di sostegno stradale con TR
Applicazione:
Punti principali:
• altezza della terra rinforzata 7,50 m
• drenaggio dell’area dell’intervento in frana
• velocità di esecuzione dell’opera
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30

30.00
32.00
Soil
Casate (BL)
1. 70
1 .9 0
1.31
1.80
15.00
3.49
16.00
Designation
Terreno in sito
Terreno terra rinforzata
20.00
15
ps = 20.00
6.14
0
1. 7
80
1.
90
1.
10
pw
0.00
0.00
S.S. 346 - Casate (BL)
Sezione 1
100 centre-points defined.
2505 slip circles were investigated.
DIN 4084
 min = 1.31
x m = 0.03 m
y m = 20.02 m
R = 21.31 m
Datei: Sezione 1 - verifica.boe
25
20
c

0.00 19.00
0.00 19.00
0
1.4
1. 60
1.50
7.50
5
0
y= 7.20 m; L= 6.75 m
y= 6.60 m; L= 6.75 m
y= 6.00 m; L= 6.75 m
y= 5.40 m; L= 6.75 m
y= 4.80 m; L= 6.75 m
y= 4.20 m; L= 6.75 m
y= 3.60 m; L= 6.75 m
y= 3.00 m; L= 6.75 m
y= 2.40 m; L= 6.75 m
y= 1.80 m; L= 6.75 m
y= 1.20 m; L= 6.75 m
y= 0.60 m; L= 6.75 m
y= 0.00 m; L= 6.75 m
Geos 13/µ:0.80/T0:14.4/mxT:14.4
Geos 12/µ:0.80/T0:14.4/mxT:14.4
Geos 11/µ:0.80/T0:14.4/mxT:14.4
Geos 10/µ:0.80/T0:24.5/mxT:24.5
Geos 9/µ:0.80/T0:24.5/mxT:24.5
Geos 8/µ:0.80/T0:24.5/mxT:24.5
Geos 7/µ:0.80/T0:32.6/mxT :32.6
Geos 6/µ:0.80/T0:32.6/mxT:32.6
Geos 5/µ:0.80/T0:32.6/mxT :32.6
Geos 4/µ:0.80/T0:54.4/mxT:54.4
G eos 3/µ:0.80/T0:54.4/mxT :54.4
Geos 2/µ:0.80/T0:54.4/mxT:54.4
Geos 1/µ:0.80/T0:54.4/mxT:54.4
Fortrac 35/20-20
Fortrac 55/30-20
Fortrac 80/30-20
Fortrac 110/30-20
-5
-10
0
10
20
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Applicazioni con terre rinforzate
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Applicazioni con terre rinforzate
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Applicazioni con terre rinforzate
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Applicazioni con terre rinforzate
Nome progetto:
Lona-Lases (Trento)
Materiali:
Geogriglie 45, 110 kN/m
antierosivo rete in juta
messa in sicurezza e ripristino pendio
in frana in zona cava di porfido con
terra rinforzata
Applicazione:
Punti principali:
• altezza della terra rinforzata 60 m
• minimizzare entità di scavi e movimentazioni di materiale
• movimento franoso incombente sul lago di Lases
• velocità di esecuzione dell’opera ed utilizzo del materiale
disponibile in situ
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Situazione iniziale
Gennaio 1997 - Chiusura dell’attività estrattiva
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Esecuzione della struttura in terra
rinforzata
GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007
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36
GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007
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37
Geogriglia 110 kN/m
L=8 m
Geogriglia 45 kN/m
L=4m
Geo Juta
Geogriglia
Terreno
vegetale
Cassero
metallico
Riempimento
GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007
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38
GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007
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Applicazioni con terre rinforzate
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Alberto Simini
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Recupero e stabilizzazione di movimenti franosi mediante terre rinforzate con geogriglie - Ing. Alberto Simini - HUESKER
Applicazioni con terre rinforzate
Nome progetto:
Arabba (Belluno)
Materiali:
Geogriglie PET tessute 35, 55, 80
antierosivo maglia stretta
allargamento pista da sci con terre
rinforzate
Applicazione:
•
Punti principali:
• altezza della terra rinforzata 2-8 m
• condizioni ambientali paesaggistiche da salvaguardare
• velocità di esecuzione dell’opera nel periodo estivo
utilizzando materiale disponibile in situ
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
30.00
Soil
Skirun enlargement - Arabba (BL)
c

0.00 20.00
3.7
12.3
1.62
0
HaTe 23.142 on the facing
Designation
Terreno in sito
Arabba (BL)
Skirun enlargement
23 centre-points defined.
844 slip circles were investigated.
DIN 4084
 min = 1.62
xm = -3.97 m
ym = 9.49 m
R = 10.25 m
2
7.0
pw
0.00
pv = 10.00
8
Geogriglia
PET
Fortrac
Geos 12/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
12/µ:0.30/mxt:4.62/T0:40.0/mxT:40.0/T:24.8
35
Geos 11/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
11/µ:0.30/mxt:9.24/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
Geos 10/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
10/µ:0.30/mxt:13.86/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
6
Geos 9/µ:0.30/mxt:18.48/T0:40.0/mx
9/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
T:40.0/T:40.0
8.0
Geogriglia
PET
Fortrac
4
Geos 8/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
8/µ:0.30/mxt:23.09/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
55
Geos 7/µ:0.30/mxt:27.71/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
7/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 6/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
6/µ:0.80/mxt:86.22/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
Geos 5/µ:0.80/mxt:98.53/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
5/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
2
Geogriglia
PET
Fortrac
80
Geos 4/µ:0.80/mx
4/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
t:110.85/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
Geos 3/µ:0.80/mxt:123.17/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
3/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 2/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
2/µ:0.80/mxt:135.48/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
Geos 1/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
0
Grid length = 8 m
Spacing = 65 cm
-2
w
44
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6
4
2
0
2
4
6
8
10
12
14
w
16
18
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45
46
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
1.62
HaTe 23.142 on the facing
Fortrac 35
 min = 1.62
x m = -3.97 m
y m = 9.4 9 m
R = 1 0.25 m
pv = 10.00
Geos 12/µ:0.30/mxt:4.62/T0:40.0/
12/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 11/µ:0.30/T0:40.0/mx
11/µ:0.30/mxt:9.24/T0:40.0/mx
T:40.0
Geos 10/µ:0.30/mxt:13.86/T0:40.0/mx
10/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 9/µ:0.30/mxt:18.48/T0:40.0/mxT:40
9/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Fortrac 55
Geos 8/µ:0.30/mxt:23.09/T0:40.0/mxT:40.0
8/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 7/µ:0.30/mxt:27.71/T0:40.0/mxT:40.0/T:
7/µ:0.30/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 6/µ:0.80/mxt:86.22/T0:40.0/mxT:40.0/T:40
6/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 5/µ:0.80/mxt:98.53/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
5/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Fortrac 80
Geos 4/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
4/µ:0.80/mxt:110.85/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
Geos 3/µ:0.80/mxt:123.17/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
3/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 2/µ:0.80/mxt:135.48/T0:40.0/mxT:40.0/T:40.0
2/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Geos 1/µ:0.80/T0:40.0/mxT:40.0
Grid length = 8 m
Spacing = 65 cm
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TERRE RINFORZATE
SPALLE DI PONTE
CON
TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
Applicazione: Terra rinforzata (h=15m) a tergo delle spalle di ponte
Scopo:
Eliminare la spinta del rilevato sulla spalla del ponte
Cantiere:
Radiales, Madrid (Spagna)
Materiali:
Geogriglia PET 150/30-20
S oil

38 .00
38 .00
c
0 .00
0 .00
R ad iales 3 Mad ird, Es truc tura PK 8 +7 60
E S TR IB O 1
S lip bo dy 5:  = 1.8 0
W ith s hea r stren gth in th e s lic e sides

D es ign atio n
20.5 0 fill
20.5 0 fill
p v = 1 0.00
SB 2
SB1
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TERRE RINFORZATE
Applicazione: Terra rinforzata (h=6m) a tergo delle spalle di ponte
Scopo:
Eliminare la spinta del rilevato sulla spalla del ponte
Cantiere:
Nijverdal, (Olanda)
Materiali:
Geogriglie PET elevato modulo con rivestimento
polimerico
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TERRE RINFORZATE
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
TERRE RINFORZATE
Applicazione: Spalla di ponte con terra rinforzata
Soluzione:
La spalla del ponte scarica su pali che attraversano la TR
Cantiere:
Zenevaar, (Olanda)
Materiali:
Geogriglie in PET ad elevato modulo
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TERRE RINFORZATE
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
TERRE RINFORZATE
Applicazione: Spalla di ponte con terra rinforzata
Soluzione:
La spalla del ponte scarica direttamente sulla TR
Cantiere:
Beukbergen, (Olanda)
Materiali:
Geogriglie in PVA ad elevato modulo e bassa
deformazione
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TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
Applicazione: Spalle di ponte con terre rinforzate
Cantiere:
Sedico, Belluno (Veneto Strade)
Materiali:
Geogriglia in PET da 110 kN/m
Strada
Ponte
Fortrac 110/30-20
L = 5.0 m
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
TERRE RINFORZATE
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
TERRE RINFORZATE
Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
TERRE RINFORZATE
Applicazione: Spalle di ponte con terre rinforzate
Cantiere:
Strada K 1355 Fiume Ilse (Germania)
Materiali:
Geogriglia in PVA da 140 kN/m
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TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
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Progetto:
Terre rinforzate per realizzazione cavalcavia
ferroviario - Sonico (BS)
Caratteristiche principali del progetto:
•
Altezza terra rinforzata: variabile da 2,0 m a 8,0 m
•
Pendenza: 60° - 65°
•
Accelerazione sismica orizz.: a/g = 0,04
•
Terreni: medio buoni
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600 mq di fronte
840 mq di fronte
1.440 mq di fronte
63
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Alberto Simini
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Alberto Simini
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TERRE RINFORZATE
RILEVATI PARAMASSI
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TERRE RINFORZATE
Applicazione: Rilevato paramassi
Soluzione:
Terra rinforzata realizzata a protezione della strada SP
249 per contenere un movimento franoso in atto lungo il
versante di una cava dismessa
Cantiere:
S.P 249, Torgiovanetto, Assisi (PG)
Materiali:
Geogriglia in PET da 35 a 1.050 kN/m
Cava
Bacino
strada
scarpata
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TERRE RINFORZATE
Geogriglia
PET 35 T
Fortrac
Fortrac
Geogriglia
PET 55 T
Fortrac
Geogriglia
PET 80 T
Geogriglia
PET 110 T
Fortrac
Fortrac
Geogriglia
PET 1050 T
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TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
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TERRE RINFORZATE
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RINFORZO DI BASE DEI RILEVATI
RINFORZO DI BASE DI RILEVATI
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RINFORZO DI BASE DI RILEVATI
Geotextile
Reinforcement
Rilevati realizzati su terreni soffici
(geosintetico di rinforzo)
Soft Foundation Soil
Potential Slip Surface
Rilevati realizzati su pali o su colonne incapsulate con geosintetici
(geosintetico
antipunzonamento
Geotextile
Reinforcement
Piles
Soft
Foundation
Soil
Geotextile
Reinforcement
Rilevati realizzati su cavità
(Geosintetico di rinforzo – PVA/Aramide) Firm Foundation Soil
Void
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Meccanismi di collasso
(BS 8006)
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RILEVATI RINFORZATI SU PALI:
PRINCIPI GENERALI
 CARICO TRASFERITO VIA ELEMENTI PORTANTI VERTICALI DIRETTAMENTE ATTRAVERSO IL
TERRENO „SOFFICE“ AL TERRENO „PORTANTE“
 ELEMENTI VERTICALI: PALI (VARI TIPI), COLONNE IN SABBIA/GHIAIA (VARI TIPI), COLONNE
INCAPSULATE CON GEOTESSILE (GEOTEXTILE ENCASED COLUMNS- GEC), ETC.
 ELEMENTO ORIZZONTALE CON GEOSINTETICO AD ELEVATA TRAZIONE „TRASFERISCE “ LA
SPAZIATURA “SOFFICE” DA „PALO “ A „PALO “







NO TEMPO DI CONSOLIDAZIONE
IMMEDIATAMENTE IN LAVORO/ESECUZIONE
SETTLEMENT-FREE ( STATICO + DINAMICO )
MINIMIZZA EXPORT - IMPORT DI TERRENO
MINORI COSTI DI MANUTENZIONE
 PROCEDURE DI DIMENSIONAMENTO AFFIDABILI E BASATE SU ESPERIENZE REALIZZATE
ATTUALMENTE DISPONIBILI
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Tangenziale di Selby (UK)
Rinforzo orizzontale con geogrliglie di un rilevato
stradale su pali in CLS
GGR 1600/100-30 M (PVA)
GGR 1200/100-30 M (PVA)
GGR 600/30-30 (PET)
GGR 400/30-30 (PET)
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Overview
• Tangenziale di 10km a carreggiata singola nella parte a sud di Selby
• Sono stati costruiti 5 nuovi ponti passanti sopra la strada esistente,
canale Selby , 2 linee ferroviarie Selby - Doncaster & Selby - Hull ed
un rilevato alto fino a 9 m sul firme Ouse
• Circa 2km della tangenziale sopra terreni molto soffici di profondità
variabile da 2 a 19 m
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Caratteristiche del terreno: ch8250-9500
Undrained shear strength cu kN/m2
0
40
80
120
160
SPT blowcount/300mm
200
0
5
5
0
0
-5
-5
-10
-10
-15
-15
-20
-20
-25
-25
Alluvium
Peat
Sand
Glacial Laminated Clay
Sand
Sandstone
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50
100
150 200 250
300
350
Construction
Particolari costruttivi:
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Pali infissi in sito
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Paulinenenaue, Ferrovie tedesche (DB),
Rinforzo orizzontale con geogrliglie di un rilevato
ferroviario su colonne cementate
Ripristino linea ferroviaria Amburgo-Berlino
2x a 3x biassiali GGR 200/200-30 M (PVA)
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Paulinenaue, Deutsche Bahn (German Rail), Germany,
Ripristino di 10 km di doppia linea ferroviaria sul tratto BerlinoAmburgo.
Sistema piatto riutilizzando le già esistenti colonne cementate nella
scadente fondazione su terreno torboso; livello della falda molto alto ;
impossibile ogni scavo profondo.
Sono state richieste geogriglie ad elevato-modulo (bassa deformazione,
basso creep) per garantire la capacità portante e serviceability del
nuovo rilevato rinforzato di basso spessore sulle vecchie colonne.
Due strati di geogriglia biassiale larga 5 m di un fibra PVA 200/200-30 ad
elevato modulo con sovrapposizione su tutta la superficie del rilevato.
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Paulinenaue, Deutsche Bahn (German Rail), Germany,
• Grazie all’ eccellente coefficiente di interazione della geogriglia si è
potuto operare con ottimali sovrapposizioni e senza risvolti laterali al
piede del rilevato, ottimizzazione della soluzione, facile costruzione!
• Programma di misurazione e monitoraggio.
• 10 km di doppia linea costruiti in Luglio e Agosto 2002 in meno di 8
settimane;
• Già sotto traffico da Settembre 2003, eccellente
fino ad ora!
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comportamento
Paulinenenaue, German Rail (DB), 2003
To Hamburg
Upgrade of Rail Link HamburgBerlin vor V0 = 230 km/h
approx. 11 km
Paulinenaue
To Berlin
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Paulinenaue: sezione con due strati di geogroglia
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Paulinenaue: sezione con tre strati di geogroglia
Nota: la soluzione con 3 geogriglie non è ottimale; 2 strati
di geogriglia più resistente è sempre meglio (per esempio
2 x 300/300 )!! L’impresa ha preferito utilizzare un unico
tipo di geogriglia su tutte le sezioni!
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Paulinenaue, Deutsche Bahn (German Rail), Germany,
Decisivo per la scelta della geogriglia:
• Elevata rigidezza tensionale (sia a breve che a lungo
termine)
• Basso creep
• Elevata tensione(di progetto) ammissibile
• Eccellente coefficiente di interazione (bond): = 1.0
• Facile e precisa installazione della geogriglia in
quanto flessibile
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Geogriglia in PVA
200/200-30
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7
6
5
4
3
2
1
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Sostenibilità con
geosintetici:
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Sostenibilità
LCA - Life Cycle Assessment - Ciclo vita di un Prodotto:
 LCA “è un procedimento oggettivo di valutazione dei carichi energetici ed
ambientali relativi ad un processo o ad un’attività, effettuato attraverso
l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati
nell’ambiente.
 La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo/attività/prodotto,
comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la
fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo
smaltimento finale”.
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Sostenibilità
LCA significa:
Estrazione
Processo
Produzione
Rifiuto/riciclo
Impiego/uso
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Sostenibilità
LCA comprende … anche energia ed infrastrutture
Extraction
Refining
Manu.
Disposal / Recycling
Operation / Use
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Sostenibilità
La valutazione LCA considera anche impatto sull’ambiente come ad
esempio le variazioni climatiche e relativi effetti
Emissioni
Effetti
Consequenze
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Sostenibilità: normativa
Studio in sintonia con Standard ambientali ISO 14040 e 14044
(valutazione e validazione LCA)
Otto categorie di indicatori di impatto:
1. Cumulative Energy Demand [CED]
2. Climate Change [Global Warming Potential, GWP100]
3. Photochemical Ozone Formation [anche noto con il nome di
“summer smog”],
4. Particulate Formation [PM, causa seri problemi di salute quando
inalato raggiunge le vie aeree superiori e polmoni]
5. Acidification [principali sostanze acidificanti sono NOX, NH3, e
SO2]
6. Eutrophication [sovranutrizione dell’ambiente acquatico]
7. Land competition
8. Water use
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EAGM: European Association of Geosyhnthetic product
Manufacturers
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EAGM: European Association of Geosyhnthetic product
Manufacturers
C A R AT T E R I Z Z A Z I O N E D E L L E A LT E R N AT I V E
Caso 4A
Muro di sostegno in calcestruzzo
armato (classe B300)
Caso 4B
Opera in terra rinforzata con
geosintetici (LTDS 14 kN/m)
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Strutture di sostegno (caso 4)
Indicatori selezionati per LCA riferiti a 1 metro lineare di struttura di
sotegno in cls rinforzato (4A) e con geosintetici (4B)
Unit
4A
Concrete
4B
Geosynthetics
Concrete, sole plate and foundation
m3/m
1.60
‐
Lean mix concrete
m3/m
0.24
‐
Structural concrete
Reinforcing Steel
m3/m
kg/m
2.10
153
0.31
‐
Geosynthetic
Diesel in building machine
Transport, lorry
Transport, freight, rail
NMVOC emissions (bitumen)
m2/m
MJ/m
tkm/m
tkm/m
g/m
‐
11.6
701
33.2
20
39.2
53.9
265
6.9
‐
Indicators investigated: Acidification, Eutrophication, Global
Warming, Photochemical oxidation, CED non-renewable, CED
renewable, Particulate matter, Land competition & Water use
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108
Strutture di sostegno (caso 4)
Grafico di impatto ambientale
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Sostenibilità
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Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015
Strutture di sostegno (caso 4)
Nell’esame delle opere di sostegno, l’utilizzo dei geosintetici nella
realizzazione di strutture in terra rinforzata rispetto a muri
tradizionali in cls armato è emerso che si ottiene:
~ 75% di riduzione nell’impiego complessivo di energia non
rinnovabile (CED)
~ 85% di riduzione di emissione cumulative di gas influenti per
l’effetto serra
Ogni 3 metri lineari di struttura di sostegno (alta tre metri) con
geosintetici equivale ad un risparmio di 30.000 MJ eq, che è pari al
consumo energetico di una famiglia di un anno!
Etc. etc.!
Nota: I risultati completi dei 4 casi si possono trovaro negli atti di EUROGEO 5, mentre risultati e
considerazioni sono disponibili sul sito dell’EAGM: http://www.eagm.eu/
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Grazie per l’attenzione
Ing. Pierpaolo Fantini
HUESKER srl – Trieste
[email protected]
Seminario
IMPIEGO SOSTENIBILE DEI GEOSINTETICI NELLE COSTRUZIONI
SAIE Bologna, 14 Ottobre 2015