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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 GEOSINTETICI DI RINFORZO •RINFORZO SU PALI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Rinforzo del terreno DIcon geosintetici GEOSINTETICI RINFORZO •RINFORZO ALLA BASE SU PALI O TRATTAMENTI COLONNARI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 GEOSINTETICI DI RINFORZO •PALI INCAPSULATI CON GEOTESSILI TUBOLARI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 GEOSINTETICI DI RINFORZO •RINFORZO DEI SOTTOFONDI STRADALI •RINFORZO DEI CONGLOMERATI BITUMINOSI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 8 Rinforzo del terreno con geosintetici Opere di sostegno – Spalle da ponte – Pendii rinforzati Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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. Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 13 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 14 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 VERIFICA DI STABILITA’ INTERNA Verifica alla rottura del rinforzo Verifica allo sfilamento del rinforzo Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Strutture in terra rinforzata VERIFICA DI STABILITA’ ESTERNA a) verifica al ribaltamento c) verifica allo scivolamento b) verifica allo schiacciamento d) stabilità globale Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Strutture in terra rinforzata ANALISI DELLA TENSIONE DI PROGETTO A LUNGO TERMINE DEI GEOSINTETICI IMPIEGATI NELLE STRUTTURE IN TERRA RINFORZATA Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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. Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 - Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 23 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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. Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 30 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Applicazioni con terre rinforzate Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Applicazioni con terre rinforzate Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Applicazioni con terre rinforzate Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 31 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Situazione iniziale Gennaio 1997 - Chiusura dell’attività estrattiva Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Esecuzione della struttura in terra rinforzata GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 36 GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 38 GEO UP Milano ‐ giovedì 8 febbraio 2007 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 39 Applicazioni con terre rinforzate Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Alberto Simini Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 41 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 w 16 18 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 47 TERRE RINFORZATE SPALLE DI PONTE CON TERRE RINFORZATE Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 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: 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 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 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 600 mq di fronte 840 mq di fronte 1.440 mq di fronte 63 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Alberto Simini 64 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Alberto Simini 65 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 66 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 67 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 TERRE RINFORZATE RILEVATI PARAMASSI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 TERRE RINFORZATE Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 RINFORZO DI BASE DEI RILEVATI RINFORZO DI BASE DI RILEVATI Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Meccanismi di collasso (BS 8006) Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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) Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 50 100 150 200 250 300 350 Construction Particolari costruttivi: Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Pali infissi in sito Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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) Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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. Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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! Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 comportamento Paulinenenaue, German Rail (DB), 2003 To Hamburg Upgrade of Rail Link HamburgBerlin vor V0 = 230 km/h approx. 11 km Paulinenaue To Berlin Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Paulinenaue: sezione con due strati di geogroglia Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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! Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Geogriglia in PVA 200/200-30 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 7 6 5 4 3 2 1 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Sostenibilità con geosintetici: Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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”. Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Sostenibilità LCA significa: Estrazione Processo Produzione Rifiuto/riciclo Impiego/uso Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Sostenibilità LCA comprende … anche energia ed infrastrutture Extraction Refining Manu. Disposal / Recycling Operation / Use 103 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Sostenibilità La valutazione LCA considera anche impatto sull’ambiente come ad esempio le variazioni climatiche e relativi effetti Emissioni Effetti Consequenze Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 EAGM: European Association of Geosyhnthetic product Manufacturers Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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) Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 108 Strutture di sostegno (caso 4) Grafico di impatto ambientale Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Sostenibilità Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 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/ Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Ing. Pierpaolo Fantini – SAIE Bologna - 14 ottobre 2015 Grazie per l’attenzione Ing. Pierpaolo Fantini HUESKER srl – Trieste [email protected] Seminario IMPIEGO SOSTENIBILE DEI GEOSINTETICI NELLE COSTRUZIONI SAIE Bologna, 14 Ottobre 2015