Consolidamento dei muri di contenimento

I muri di contenimento svolgono una funzione fondamentale per poter sfruttare al meglio i terreni non pianeggianti.
Difatti, tali strutture vengono realizzate sia per sostenere i terreni, evitando che i pendii collassino a valle e riducendo il rischio di frane, sia per creare zone pianeggianti o terrazzamenti.
Quando un muro di sostegno, proprio per la funzione che svolge, presenta delle crepe, degli spanciamenti o dei distacchi presta sempre una notevole preoccupazione in coloro che si affidano a tali strutture per la loro sicurezza.
In caso si verifichino dei dissesti che potrebbero compromettere la stabilità del muro di sostegno, sono molteplici le tecniche di consolidamento da poter sfruttare. Vediamo quali sono e quale adottare al variare delle condizioni.
1. Cause dei dissesti
Per determinare la tecnica da utilizzare, bisogna comprendere quali sono le cause che hanno generato il dissesto. I dissesti nei muri di contenimento avvengono principalmente per:
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- errori progettuali dovuti a calcoli o ipotesi sulle spinte del terreno errate;
- errori di posa in opera. Ad esempio, errato drenaggio delle acque meteoriche;
- aumento del carico a monte successivamente alla posa in opera. Ad esempio, anni dopo la realizzazione del muro vengono realizzate delle nuove costruzioni a monte con conseguente aumento delle sollecitazioni;
- terremoti e altre perturbazioni esterne come la deviazione di falde sotterranee;
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2. Tecniche di consolidamento: da cosa dipende la scelta?
La tecnica di consolidamento da utilizzare dipende:
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- dalla tipologia di terreno a monte del muro (argilloso, limoso, ghiaioso ecc..);
- dal materiale costitutivo del muro (mattoni, pietra, calcestruzzo armato, terra rinforzata ecc.);
- dalla tipologia di muro (a mensola, a gravità, in gabbioni ecc.)
- dall'entità del danno;
- dalla pressione esercitata dal terreno sul muro;
- dall'assenza di un corretto drenaggio delle falde.
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Quindi, i primi passi da realizzare sono volti a conoscere lo stato di fatto del sistema muro-terreno:
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- studio geotecnico del terreno: stratigrafia, attrito, presenza di acqua, livello della falda;
- calcolo della spinta del terreno e delle strutture sovrastanti sul muro;
- analisi circa la "qualità" e la resistenza del muro esistente;
- progetto di consolidamento secondo le NTC 2018 - Norme tecniche per le costruzioni;
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E' proprio su quest'ultimo punto che vorrei concentrarmi. Quali sono le tecniche di consolidamento maggiormente utilizzate?
3. Tecniche di consolidamento
Le tecniche di consolidamento più diffuse sono:
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- ancoraggi e tiranti (tecnica più diffusa);
- iniezioni di malte o resine;
- micropali e/o sottofondazioni;
- intonaco armato;
- in casi estremi, potrebbe essere conveniente la demolizione e ricostruzione della parete esistente o l'accoppiamento di un nuovo muro di sostegno.
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4. Ancoraggi e tiranti
Per consolidare un muro di contenimento, la tecnica maggiormente utilizzata è la posa di tiranti e ancoraggi.
4.1 In cosa consistono gli ancoraggi / tiranti?
Al fine di contrastare la spinta del terreno che tende a far ribaltare, spostare o deformare il muro di contenimento, spesso vengono collegate le porzioni più "resistenti" del suolo e la parete tramite delle barre o dei cavi.
Quando utilizzabile, si tratta della tecnica più efficace.
Vediamo i passaggi di questa tecnica di consolidamento:
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- tramite macchina perforatrice, foratura del muro e del terreno retrostante fino a raggiungere gli strati "resistenti".
Il principale problema di questa operazione è la dimensione delle macchine e la conseguente necessità di spazio in cantiere. Vorrei segnalarti come ho risolto questo problema in passato. Per consolidare un muro arginale, dove l'area di cantiere era larga meno di un metro, non potevo affidarmi a macchine ingombranti. La Uretek utilizza dei perforatori manuali a rotopercussione e dei microancoraggi. Oltre a risolvermi il problema dello spazio d'azione minimo, l'intervento ha comportato un discreto risparmio per il Comune. Inoltre, il tiro di progetto ha raggiunto addirittura le 3 tonnellate;
- inserimento delle barre ad aderenza migliorata o dei cavi in acciaio inossidabile (tiranti) nel terreno retrostante. Le barre devono essere poste creando una maglia regolare. Le dimensioni, l'angolo di posa e la distanza tra le barre dipendono dal progetto strutturale;
- iniezione della resina espandente o della malta cementizia per creare un bulbo utile all'ancoraggio al terreno;
- qualora si trattasse di un ancoraggio attivo (tiranti), si procede alla messa in tensione e alla verifica della forza di tesatura;
- infine, posa della piastra d'acciaio per l'ancoraggio della barra al muro completa di bullone. Per quanto riguarda il consolidamento di mura in pietra, la piastra assume maggiori dimensioni per distribuire il carico su un'area maggiore.
5. Iniezioni di malte o resine
Un'ulteriore tecnica utilizzata per consolidare i muri di sostegno è l'iniezione di malte o resine all'interno del suolo retrostante la parete.
5.1 In cosa consiste l'iniezione?
In pratica, vengono realizzate delle perforazioni nel muro e nel terreno. All'interno dei fori vengono inserite le cannule che permettono l'iniezione della resina o delle malte cementizie.
Tutto ciò al fine di riempire i vuoti e quindi evitare che le fessure, riempite di resine, vengano occupate dall'acqua.
Si utilizza spesso questo metodo qualora il problema principale fosse legato alla pressione dell’acqua dietro il muro.
Si tratta di un metodo poco invasivo e rapido.
In alternativa, potrebbe essere realizzata una revisione del sistema di smaltimento delle acque meteoriche a monte del muro.
6. Micropali e sottofondazioni
6.1 In cosa consiste il rinforzo alla base?
Qualora il problema fosse alla base del muro e ci fossero dei cedimenti ad esempio dovuti
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- alle fondazioni del muro inesistenti o sottodimensionate,
- oppure alla poca portanza del terreno superficiale sotto al muro,
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si potrebbero:
- installare dei micropali o pali di fondazione per trasferire i carichi più in profondità, ai terreni con maggiore portanza;
- realizzare delle travi in cemento armato (cordolo collaborante) sotto la fondazione esistente;
Queste tecniche sono efficaci in caso di cedimenti differenziali, ma sono abbastanza costose e difficoltose (specialmente nel caso della sottofondazione). Serve spazio e attrezzatura per le perforazioni.
In alternativa, è possibile utilizzare anche l'iniezione di resine nel sottosuolo.
7 Intonaco armato
Si tratta di un intervento alternativo o contestuale agli ancoraggi.
Da utilizzare in caso di spinte del terreno non elevate., oppure, in caso di accoppiamento con tiranti, per distribuire il carico su un'area maggiore.
In cosa consiste l'intonaco armato?
Questa tecnica consiste nell’applicazione di uno strato di malta o calcestruzzo armato con reti metalliche o in fibra (vetro, carbonio) sulle superfici del muro, ancorando il tutto tramite dei connettori. L'intonaco armato aumenta la resistenza del paramento.
Come dicevo, contestualmente potrebbero essere posati anche dei tiranti di collegamento tra il muro e il terreno retrostante.
Soluzione non indicato qualora il problema riguardasse la fondazione o in presenza di spinte elevate del terreno.
8. Nuovo muro
Nei casi più estremi, qualora il muro fosse eccessivamente carente dal punto di vista strutturale, o comunque il consolidamento costoso quanto il rifacimento, si potrebbe propendere per una demolizione e ricostruzione dell'esistente oppure per la costruzione di nuovi muri di sostegno o paratie a ridosso del muro esistente.
9. Pro e contro delle tecniche
Tecnica | Pro | Contro / Limiti |
Ancoraggi e tiranti | Massima efficacia; Permette collegamento muro-terreno resistente; | Spesso necessità di macchine per la perforazione; Costo medio-alto; Richiede progettazione accurata |
Iniezioni di malte o resine | Riduce spinta acqua, Poco invasivo; Rapido; Migliora coesione terreno-muro | Non risolve problemi strutturali importanti; |
Micropali / sottofondazioni | Risolve cedimenti alla base; Trasferisce carichi su terreni portanti; | Costoso; Richiede spazio e attrezzature; Complessità esecutiva |
Intonaco armato | Rinforzo del paramento; Distribuisce carichi; Può essere combinato con tiranti; | Non adatto a problemi di fondazione; Non indicato per spinte elevate; |
Nuovo muro / demolizione e ricostruzione | Soluzione definitiva; Adeguamento completo a norme e carichi moderni | Più costoso; Maggiore invasività e tempi di esecuzione; Richiede demolizione |
10. Quando utilizzare le varie tecniche?
Tecnica | Quando utilizzarla? |
Ancoraggi e tiranti | Muri soggetti a ribaltamento o spostamento; Zone con spinta significativa |
Iniezioni di malte o resine | Problemi legati alla pressione dell’acqua |
Micropali / sottofondazioni | Fondazioni insufficienti o cedimenti; Terreni superficiali poco portanti |
Intonaco armato | Spinte modeste; Consolidamento aggiuntivo in combinazione con altri interventi |
Nuovo muro / demolizione e ricostruzione | Muri molto compromessi o consolidamento inefficace / oneroso |
Spero che l'articolo ti sia stato utile, a presto, Vincenzo.