Modellazione fisica di fondazioni superficiali su terre rinforzate in condizioni difficili

Significative applicazioni del miglioramento delle caratteristiche meccaniche dei terreni tramite l’impiego di geosintetici possono trovarsi nel caso di fondazioni superficiali in condizioni difficili, come in presenza di terreni molto compressibili, in corrispondenza di strutture di sostegno o in prossimità di scarpate. La loro crescente diffusione richiede pertanto il conforto di attendibili e diversificate evidenze sperimentali. A causa dei costi elevati e del notevole livello di complessità dei modelli di fondazione in vera grandezza ovvero in centrifuga, la modellazione fisica in scala ridotta a gravità normale, seppure limitata dal mancato rispetto di tutti i rapporti di similitudine tra modello e prototipo, rappresenta un prezioso strumento di indagine, in grado di cogliere gli aspetti qualitativi del problema, a fronte di una grande versatilità e di costi contenuti. Il presente intervento si colloca in questo contesto e, muovendo da un breve inquadramento del problema finalizzato alla descrizione dei parametri geometrici e meccanici in gioco, intende preliminarmente mettere in risalto i meccanismi indotti dal rinforzo nel terreno di fondazione (e.g. deep-foundation e wide slab effects), che concorrono da un lato ad incrementarne la capacità portante e dall’altro a limitarne gli spostamenti verticali e le rotazioni. Di seguito vengono ricordati i più recenti sviluppi teorici condotti, sulla scorta delle osservazioni sperimentali, all’interno dell’approccio classico dell’analisi limite. L’influenza dei parametri significativi del sistema terreno-rinforzo, anche in presenza di particolari condizioni al contorno e/o di carico sulla fondazione, è inoltre brevemente discussa. Successivamente vengono illustrate le principali caratteristiche e presentati alcuni risultati di due differenti esperienze di laboratorio condotte su modelli a scala ridotta di fondazioni rinforzate con geosintetici. Il primo programma di prove di prove ha avuto come oggetto il comportamento di un modello di fondazione circolare di 150 mm di diametro, poggiante su un substrato di terreno granulare rinforzato e sottoposto a prove a carico verticale centrato con l’obiettivo di valutare l’influenza di alcuni parametri significativi sia nei confronti del carico limite che della più generale risposta carico- cedimenti. Il secondo programma di prove costituisce un esempio applicativo di fondazione in condizioni difficili. Oggetto del programma sperimentale è infatti l’osservazione della risposta di un muro di sostegno rinforzato con tre diverse tipologie di geosintetico a seguito dell’applicazione di un carico uniforme e costante nel tempo, trasmesso in superficie da una piastra di fondazione nastriforme. Obiettivo della sperimentazione è stato, da un lato osservare l’influenza della tipologia di geosintetico sul comportamento complessivo dell’opera di sostegno, dall’altro indagare il comportamento del muro nel lungo termine, anche in relazione all’insorgere di fenomeni viscosi dovuti alla natura polimerica del rinforzo.