Rilevati su colonne granulari georinforzate : un approccio progettuale innovativo

The settlement reduction in embankments on soft soils has always been a very important problem for engineers. Such soils, for standard design approach, would never have been considered suitable as foundation soil, since poor mechanical properties lead to substantial displacement. In the last decades, in order to limit settlements a new kind of deep foundation was proposed: geo-encased stone columns. The proper design of GEC demands the study of a complex soil-structure interaction problem. This particular class of problem is usually solved by numerical analysis, which is the ideal tool in design verification. However, the numerical analyses are incompatible with design optimization, because of long computational times. The current design approaches are based on simplified calculation methods, which cannot evaluate settlements. For this reason, a new method is proposed, in order to estimate stress and displacement. The new method is divided in three parts: in the first one the stresses at the base of the embankment are calculated, in the second tension and deformations of the basal reinforced membrane are calculated and in the last one settlement at the top of the embankment are computed.

La riduzione dei cedimenti nelle costruzioni è da sempre una tematica di centrale importanza per i progettisti, in particolare nel caso di rilevati posti su terreni cedevoli. Tali terreni, per gli attuali approcci progettuali, sono considerati inadeguati come terreno di fondazione, in quanto le modeste proprietà meccaniche causano abbassamenti di entità notevole. Per limitare tali spostamenti è stata proposta, nel corso degli ultimi anni, una nuova tipologia di fondazione profonda, che prevede la costruzione di pali in materiale granulare circonferenzialmente confinati da membrane di rinforzo. La corretta progettazione di tale opera prevede lo studio di un complesso problema di interazione terreno-struttura. La questione si affronta utilizzando analisi numeriche, le quali si dimostrano lo strumento ideale per la fase di verifica dell’opera. Al contrario, a causa degli ingenti tempi di calcolo, tali strumenti sono incompatibili con la fase di predimensionamento. L’attuale pratica progettuale prevede l’utilizzo di modelli di calcolo semplificati, che non permettono la valutazione dei cedimenti. Per tale ragione si è deciso di proporre un nuovo approccio progettuale, completo di strumenti di calcolo ad hoc, che permetta la valutazione sia delle azioni agenti sia del campo di spostamenti dell’opera nel suo complesso. Il metodo presentato è stato pensato come la successione di tre fasi distinte: nella prima si determinano gli sforzi alla base del rilevato, nella seconda si valutano la tensione e la deformata nella membrana di rinforzo di base mediante il Principio dei Lavori Virtuali e nella terza fase si calcola il profilo di abbassamenti in corrispondenza della sommità del rilevato.