Fondazioni

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Introduzione

Fondazioni Parti di una costruzione vincolate al terreno, atte a trasmettervi i carichi e le forze a cui la costruzione è sottoposta, in modo da garantirne la stabilità. La scelta del tipo di fondazioni dipende dunque sia dalle caratteristiche dell’edificio in fase di realizzazione, sia, in larga misura, dalla natura del terreno e dalle caratteristiche geologiche sottostanti, tenendo conto delle eventuali modifiche di tali aspetti che gli interventi umani possono aver provocato nel corso degli anni.

Quanto maggiore sono il carico e gli sforzi da scaricare al suolo, tanto più in profondità deve essere spinto il piano di appoggio delle fondazioni, detto appunto piano di fondazione.

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I carichi degli edifici

I carichi che un edificio deve sostenere sono classificati come pesi propri o carichi accidentali. Nei primi sono compresi il peso dell'edificio stesso e di tutti i principali elementi di corredo fisso. Tali forze agiscono sempre verso il basso, in modo costante, e si sommano partendo dalla sommità dell'edificio e procedendo verso il basso. I carichi accidentali invece sono temporanei, e possono produrre sollecitazioni intermittenti, vibratorie e d'urto: comprendono la pressione del vento, le onde sismiche, le vibrazioni causate dal funzionamento di macchine e dallo spostamento di mobili, provviste, attrezzature e persone, e le sollecitazioni generate dalle variazioni di temperatura. In generale, il progetto di un edificio deve prevedere tutti i pesi propri e i carichi accidentali possibili, per evitare non solo il cedimento dell'edificio, ma anche deformazioni permanenti, assestamenti eccessivi, lesioni localizzate e disagi agli occupanti.

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Caratteristiche del terreno

Se un edificio deve essere costruito in una zona dove si sia già verificata attività sismica, il terreno va esaminato fino a considerevole profondità. Alcuni tipi di terreno, attraversati da onde sismiche, possono letteralmente disfarsi e trasformarsi in sabbie mobili. In tali casi, se non si può evitare di costruire, si deve fare in modo che le fondamenta raggiungano uno strato di materiale stabile, al di sotto del terreno potenzialmente instabile. Alcuni terreni argillosi possono espandersi notevolmente, assorbendo l'acqua di intense precipitazioni, e dare origine a forze meccaniche che possono danneggiare in modo grave fondamenta poco profonde. I terreni caratterizzati da un elevato contenuto di materiali organici possono invece, con il passare del tempo, compattarsi sotto il peso dell'edificio e provocare un cedimento della struttura. Altri terreni invece tendono a slittare sotto carico. L'analisi geologica del terreno è pertanto necessaria per stabilire se l'edificio può contare su un sostegno adeguato e per scegliere il metodo di appoggio più efficace ed economico.

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Il livello della falda freatica

La costruzione delle fondazioni può diventare complessa se il livello della falda freatica è al di sopra del punto più profondo che si prevede di raggiungere. In tal caso l'acqua può scalzare le pareti dello sterro e farle franare. Per abbassare il livello della falda freatica, pompando l'acqua dallo scavo, occorre installare strutture di rivestimento per sostenere le pareti dello sterro e impedire eventuali crolli. Quando la quantità di acqua all'interno dello scavo è eccessiva, i normali metodi di pompaggio, che portano in superficie materiale di sterro insieme all'acqua, possono indebolire le fondamenta degli edifici adiacenti. Per evitare i danni causati dal movimento del terreno, spesso si provoca l'abbassamento della falda per mezzo di pozzi filtranti, piccoli tubi di drenaggio con l'estremità munita di un filtro che lascia passare l'acqua, ma non il materiale di sterro. I tubi, collegati a una pompa idraulica mediante una tubazione di raccordo, vengono spinti nel sottosuolo fin sotto il livello della falda freatica e consentono di aspirare l'acqua senza danneggiare le costruzioni adiacenti. Non sempre è necessario rivestire le pareti dello sterro, sempre che la terra non tenda a franare perché particolarmente incoerente o a causa delle vibrazioni ambientali, ad esempio quelle derivanti dal traffico che scorre nelle vicinanze.