COME TROVARE UN GEOLOGO E COMMISSIONARE UNA RELAZIONE GEOLOGICO-INGEGNERISTICA PER LA COSTRUZIONE IN UCRAINA

Le indagini geologico-ingegneristiche sono parte integrante della documentazione preliminare per qualsiasi costruzione di grandi dimensioni in Ucraina. Forniscono dati completi sulle condizioni geologiche del lotto, elemento estremamente importante per una progettazione sicura ed economicamente fondata delle fondazioni e dell’intero edificio. Ignorare questa fase, o eseguirla in modo superficiale, può portare a conseguenze catastrofiche, come cedimenti irregolari, fessure nelle strutture portanti, deformazione degli edifici o persino il crollo totale.

Secondo le norme edilizie ucraine, in particolare la ДБН А.2.2-3:2014 ‘Composizione e contenuto della documentazione progettuale per la costruzione’, lo svolgimento di indagini geologico-ingegneristiche è obbligatorio per le nuove costruzioni, le ricostruzioni e le ristrutturazioni importanti. Questi studi permettono di determinare le proprietà fisico-meccaniche dei terreni (densità, resistenza, deformabilità), di prevederne il comportamento sotto carico, di valutare il livello della falda acquifera e la sua composizione chimica, nonché di individuare la presenza di processi geologici pericolosi (frane, carsismo, suffosione, rigonfiamento da gelo). Senza questi dati è impossibile garantire la durabilità e l’affidabilità dell’edificio. La relazione geologica permette di scegliere il tipo corretto di fondazione ed evitare rischi significativi.

Per gli immobili di maggiore responsabilità, secondo la ДБН В.2.1-1-2008, i requisiti relativi alla profondità e al volume delle indagini sono ancora più rigorosi. Ad esempio, per gli edifici multipiano, la profondità di perforazione dei pozzi deve essere di almeno 1,5-2 volte l’altezza dell’edificio, oppure fino alla profondità in cui si trovano terreni resistenti e non soggetti a cedimento. Questo permette di considerare l’effetto del carico sugli strati profondi del terreno. L’assenza o la scarsa qualità della relazione geologica mette a rischio non solo gli investimenti, ma anche la sicurezza delle persone che utilizzeranno l’edificio. Pertanto, prima di iniziare qualsiasi progettazione, è necessario procurarsi una relazione geologico-ingegneristica completa e affidabile.

È inoltre importante sottolineare che gli studi geologici possono influire significativamente sul costo finale del progetto. Individuare condizioni del terreno complesse in una fase precoce permette ad architetti e progettisti strutturali di apportare le modifiche necessarie al progetto, ottimizzare le soluzioni costruttive, scegliere materiali e tecnologie costruttive economicamente vantaggiosi. Ad esempio, se il lotto presenta un livello elevato della falda acquifera, questo influirà sulla scelta dei materiali impermeabilizzanti e, possibilmente, sulla necessità di realizzare un sistema di drenaggio. Un’informazione tempestiva aiuta a evitare costi imprevisti per la risoluzione di problemi che potrebbero emergere già in fase di costruzione o di esercizio. Questo è fondamentale per scegliere correttamente il lotto su cui costruire.

Trovare un esecutore affidabile per le indagini geologico-ingegneristiche è un compito che richiede un approccio accurato. Sul mercato ucraino sono presenti molte aziende, ma non tutte possiedono la qualifica e l’esperienza adeguate. Il primo passo è verificare la presenza dei documenti autorizzativi necessari. L’azienda esecutrice deve possedere una licenza per lo svolgimento di lavori geologico-ingegneristici, rilasciata dal Servizio Statale di Geologia e Sottosuolo dell’Ucraina.

Criteri per la scelta di un geologo o di un’azienda geologico-ingegneristica qualificata:

1. Licenza e autorizzazioni: Assicuratevi che l’azienda possieda una licenza valida. Questo conferma il suo diritto a svolgere attività nel campo delle indagini geologico-ingegneristiche.
2. Esperienza e reputazione: Prestate attenzione all’esperienza dell’azienda sul mercato. La presenza di un portfolio di progetti realizzati, specialmente nella vostra regione o con tipi di terreno simili, è un notevole vantaggio. Anche le recensioni dei clienti e le referenze sono un indicatore importante.
3. Base tecnica: Attrezzature moderne per la perforazione (impianti URB, PBU), capacità di laboratorio per analisi fisico-meccaniche e chimiche di terreni e acqua. È importante che il laboratorio sia accreditato.
4. Qualifica del personale: Informatevi sulla formazione e l’esperienza degli specialisti principali (ingegneri geologi, geofisici, idrogeologi). La presenza di certificati di aggiornamento professionale è un elemento positivo. Un architetto esperto raccomanda sempre geologi verificati.
5. Trasparenza della stipula del contratto: Il contratto deve definire chiaramente l’ambito dei lavori, i tempi di esecuzione, il costo e la responsabilità delle parti. Prestate attenzione alla clausola relativa alla fornitura della relazione completa, compresi tutti i dati grezzi e i verbali delle prove.
6. Costo dei servizi: Confrontate le offerte di diverse aziende. Un prezzo troppo basso può indicare un ambito di lavoro incompleto o una qualità insufficiente. Tuttavia, il prezzo più alto non garantisce sempre il miglior risultato. Fate riferimento ai valori medi di mercato.

Dopo aver raccolto le informazioni e effettuato una selezione preliminare, si consiglia di organizzare un incontro personale con i rappresentanti di 2-3 aziende. Discutete i dettagli del vostro progetto, fate domande sulla metodologia degli studi, sui tempi e sul formato della relazione. Questo permetterà di valutare il livello di comunicazione e la competenza del potenziale esecutore. È importante che i geologi siano pronti a rispondere a tutte le vostre domande tecniche e a fornire consulenza sui possibili rischi.

Il processo delle indagini geologico-ingegneristiche è un insieme complesso di lavori composto da diverse fasi interconnesse. Ogni fase ha il proprio obiettivo ed è estremamente importante per ottenere dati affidabili.

1. Fase preparatoria:

In questa fase si raccolgono e si analizzano i materiali geologici, topografici, idrogeologici e d’archivio esistenti relativi al lotto o al territorio circostante. Si studiano ricerche precedenti, mappe dei terreni, del rilievo, dati idrogeologici. Si determina il volume ottimale e la metodologia dei lavori sul campo, l’ubicazione dei pozzi, delle trincee, dei punti di sondaggio. Si redige un programma di lavoro, concordato con il committente, che tiene conto dei requisiti della ДБН В.1.1-12:2014 ‘Costruzione nelle aree sismiche dell’Ucraina’, se rilevante per la regione.

2. Lavori sul campo:

Si tratta dello svolgimento diretto degli studi sul lotto. I principali tipi di lavori sul campo sono:

• Perforazione di pozzi geologico-ingegneristici: La profondità di perforazione è determinata dalla profondità di progetto delle fondazioni, dal numero di piani dell’edificio e dalle condizioni geologico-ingegneristiche. Di norma, per una casa unifamiliare si tratta di 8-15 metri. Durante la perforazione si prelevano campioni indisturbati (monoliti) e campioni di struttura disturbata per le analisi di laboratorio.
• Sondaggio statico e dinamico dei terreni: È un metodo per determinare le proprietà fisico-meccaniche dei terreni a diverse profondità senza prelievo di campioni. Permette di ottenere un profilo continuo delle proprietà del terreno e di valutarne l’eterogeneità.
• Prelievo di campioni di falda acquifera: Viene effettuato per determinare il livello della falda acquifera, la sua composizione chimica e l’aggressività nei confronti dei materiali da costruzione, in particolare del calcestruzzo (resistenza del calcestruzzo).
• Indagini geofisiche: Vengono utilizzate per individuare eterogeneità geologiche nascoste, cavità carsiche, faglie tettoniche.

3. Studi di laboratorio:

I campioni prelevati di terreni e acque vengono portati a un laboratorio accreditato, dove si eseguono le seguenti analisi:

• Proprietà fisiche dei terreni: Determinazione dell’umidità naturale, della densità, della porosità, dei limiti di liquidità e plasticità (per i terreni argillosi), della composizione granulometrica (per i terreni sabbiosi).
• Proprietà meccaniche dei terreni: Determinazione dell’angolo di attrito interno, della coesione, del modulo di deformazione, del coefficiente di filtrazione. Questi parametri sono fondamentali per il calcolo della capacità portante del terreno di fondazione.
• Analisi chimica della falda acquifera: Determinazione del contenuto di solfati, cloruri, carbonati, del valore di pH, che permette di valutare l’aggressività corrosiva dell’acqua nei confronti dei materiali della fondazione.

4. Elaborazione in ufficio e redazione della relazione:

Nella fase finale, tutti i dati ottenuti (sul campo e di laboratorio) vengono sistematizzati, analizzati e interpretati. Viene redatta la relazione geologico-ingegneristica, il documento principale su cui si basa la progettazione. Contiene una parte testuale (descrizione delle condizioni geologiche, della metodologia, dei risultati), materiali grafici (sezioni geologiche, mappe, colonne stratigrafiche dei pozzi) e tabelle con le proprietà dei terreni. I risultati ottenuti vengono confrontati con i requisiti della ДСТУ Б В.2.1-2-96 ‘Terreni. Classificazione’ per determinare correttamente il tipo di terreno e le sue caratteristiche.

Comprendere le proprietà dei terreni è la pietra angolare della progettazione di una fondazione affidabile. Ogni tipo di terreno ha caratteristiche fisico-meccaniche uniche, che influiscono direttamente sulla sua capacità portante e sul comportamento sotto carico. Secondo la ДСТУ Б В.2.1-2-96, i terreni vengono classificati in base alla composizione granulometrica (sabbie, sabbie limose, limi argillosi, argille), al contenuto di sostanze organiche, alla plasticità e ad altri parametri. Esaminiamo gli aspetti chiave:

1. Capacità portante dei terreni:

La capacità portante del terreno è il carico massimo che il terreno può sopportare senza deformazioni significative o rottura. Questo parametro viene determinato sulla base di prove di laboratorio (ad esempio, compressione nell’apparecchio di taglio diretto per determinare l’angolo di attrito interno e la coesione, nonché prove edometriche per il modulo di deformazione) e di metodi sul campo (sondaggio statico). Per i diversi tipi di terreno, la capacità portante varia notevolmente:

• Terreni sabbiosi: Hanno un’elevata capacità portante, si addensano rapidamente, sono ben permeabili all’acqua. Le sabbie grosse possono sopportare fino a 300-400 kPa, le sabbie fini 150-250 kPa.
• Terreni argillosi (sabbie limose, limi argillosi, argille): Le loro proprietà dipendono fortemente dall’umidità e dalla consistenza. I limi argillosi possono avere una capacità portante di 100-200 kPa, le argille 50-150 kPa. Sono caratterizzati da un addensamento lento, da una tendenza alle deformazioni plastiche e possono diventare instabili con l’inumidimento.
• Terreni loessici: Soggetti a cedimento con l’inumidimento sotto carico, il che è estremamente pericoloso. Richiedono misure speciali, come l’addensamento o la stabilizzazione profonda.

2. Potenziale di rigonfiamento da gelo:

Il rigonfiamento da gelo dei terreni è l’aumento di volume del terreno dovuto al congelamento dell’acqua nei suoi pori, che porta al sollevamento e alla deformazione irregolare della fondazione. Questo processo è tipico dei terreni a grana fine (argille, limi argillosi, sabbie limose) con elevato contenuto d’acqua e in caso di cicli di gelo/disgelo. In Ucraina, la maggior parte delle regioni presenta un congelamento del terreno a una profondità compresa tra 0,8 m e 1,5 m, il che rende il problema del rigonfiamento da gelo estremamente rilevante. Un progetto di sistema di drenaggio può ridurre notevolmente i rischi di rigonfiamento da gelo. Tra le misure per contrastare il rigonfiamento vi sono:

• L’approfondimento della fondazione al di sotto della profondità normativa di congelamento.
• La sostituzione del terreno soggetto a rigonfiamento con terreno non soggetto a rigonfiamento (sabbia, ghiaia) sotto la fondazione.
• L’isolamento termico del terreno intorno alla fondazione.
• La realizzazione di sistemi di drenaggio per ridurre il livello della falda acquifera.

La relazione geologico-ingegneristica deve contenere raccomandazioni chiare sul tipo di terreni, sulla loro capacità portante e sulle misure per prevenire l’effetto negativo del rigonfiamento da gelo, tenendo conto delle condizioni climatiche locali e dei requisiti della ДБН В.2.1-1-2008.

Il regime di umidità del lotto è uno dei fattori più importanti che determinano l’affidabilità e la durabilità della fondazione e delle parti interrate dell’edificio. Il ruolo principale qui è svolto dal livello della falda acquifera (LFA), dalla sua composizione chimica e dalla dinamica delle oscillazioni stagionali. In Ucraina, specialmente nelle zone fluviali o nelle aree pianeggianti basse, un LFA elevato è un problema diffuso.

1. Livello della falda acquifera e il suo effetto:

Un LFA elevato può portare ai seguenti problemi:

• Allagamento dei locali interrati: Questo provoca muffa, deterioramento delle finiture e perdita di funzionalità degli spazi.
• Riduzione della capacità portante del terreno: Molti terreni perdono resistenza con l’inumidimento (ad esempio, i terreni loessici cedono, quelli argillosi si ammorbidiscono).
• Corrosione della fondazione: Le acque di falda aggressive (con elevato contenuto di solfati, cloruri o pH acido) possono danneggiare il calcestruzzo della fondazione, riducendone notevolmente la durata. La relazione geologico-ingegneristica deve contenere i dati dell’analisi chimica dell’acqua, incluso il pH, le concentrazioni di ioni solfato (SO₄²⁻) e ioni cloruro (Cl⁻), che permetteranno di determinare la classe di aggressività dell’acqua nei confronti del calcestruzzo e la necessità di utilizzare classi speciali di calcestruzzo o impermeabilizzazione.
• Rigonfiamento da gelo: Con un LFA elevato aumenta la probabilità di un intenso rigonfiamento da gelo nella stagione fredda, che può portare a un sollevamento irregolare della fondazione.

2. Soluzioni ingegneristiche per la protezione:

Per contrastare l’effetto negativo delle acque di falda si applicano le seguenti misure:

• Impermeabilizzazione della fondazione: Viene garantita tramite impermeabilizzazione spalmata (mastici bituminosi), incollata (materiali in rotoli), penetrante o iniettata. La scelta del tipo dipende dal livello di aggressività delle acque e dal LFA.
• Sistemi di drenaggio: Un sistema di drenaggio efficace (drenaggio perimetrale o ad anello) riduce il livello della falda acquifera intorno alla fondazione, proteggendola dall’inumidimento e dal rigonfiamento da gelo. Il drenaggio viene progettato tenendo conto del coefficiente di filtrazione del terreno, determinato in laboratorio (ad esempio, per le sabbie il coefficiente può essere di 10-50 m/giorno, per le argille di 0,01-0,1 m/giorno).
• Innalzamento del ciclo zero: In alcuni casi è opportuno innalzare artificialmente il livello del cantiere mediante riporto di terreno, per portare la fondazione al di sopra del LFA di progetto.
• Uso di calcestruzzo impermeabile: Utilizzo di calcestruzzo di classe W4-W12 per la fondazione, che presenta una maggiore resistenza alla penetrazione dell’acqua.

Tutte queste misure devono essere previste già in fase di progettazione, sulla base dei dati ottenuti dalla relazione geologico-ingegneristica. Solo un approccio integrato garantisce una protezione affidabile dall’acqua.

La relazione geologico-ingegneristica è il documento tecnico chiave che riassume i risultati di tutte le indagini e fornisce le informazioni necessarie per la progettazione della fondazione. Comprenderne la struttura e il contenuto è obbligatorio per il committente, l’architetto e il progettista strutturale. La relazione viene redatta secondo la ДБН А.2.1-1-2008 ‘Indagini ingegneristiche per la costruzione. Disposizioni generali’.

Sezioni chiave della relazione e il loro significato:

1. Frontespizio e indice: Informazioni di base sull’immobile, sul committente, sull’esecutore, elenco delle sezioni.
2. Introduzione: Obiettivo e compiti delle indagini, ubicazione del lotto, volume dei lavori eseguiti, documenti normativi utilizzati.
3. Condizioni fisico-geografiche: Descrizione del rilievo, delle caratteristiche climatiche (profondità media di congelamento del terreno per la regione), della rete idrografica.
4. Assetto geologico del lotto: Descrizione dettagliata della sezione geologica del lotto per profondità, inclusi età, origine e composizione litologica di ogni strato di terreno (ad esempio, ‘limo argilloso leggero limoso’, ‘sabbia fine’). Questa sezione è corredata da colonne stratigrafiche dei pozzi e sezioni geologiche riassuntive.
5. Condizioni idrogeologiche: Informazioni sulla presenza di falda acquifera, il suo livello, la profondità delle oscillazioni stagionali, la composizione chimica, l’aggressività nei confronti di calcestruzzo e metalli. A tal fine vengono forniti i verbali delle analisi chimiche, con le concentrazioni degli ioni chiave (SO₄²⁻, Cl⁻) e il pH.
6. Proprietà fisico-meccaniche dei terreni: La sezione più importante per i calcoli della fondazione. Contiene tabelle con i parametri determinati in laboratorio per ogni strato di terreno: umidità naturale (w), densità (ρ), porosità (n), coefficiente di comprimibilità (m₀), modulo di deformazione (E), angolo di attrito interno (φ), coesione (c). Questi dati permettono di calcolare la capacità portante del terreno di fondazione.
7. Previsione dei cambiamenti delle condizioni geologico-ingegneristiche: Valutazione dei possibili cambiamenti dei processi geologici (ad esempio, innalzamento del LFA, variazione delle proprietà dei terreni) a seguito della costruzione e dell’esercizio dell’immobile.
8. Conclusioni e raccomandazioni: Dati riassuntivi, raccomandazioni sul tipo di fondazione, sulla profondità di posa, sulle misure per contrastare le acque di falda, il rigonfiamento da gelo, la protezione ingegneristica del territorio. È proprio questa la parte che vi richiederà il progettista.
9. Allegati grafici: Mappa del materiale effettivo (ubicazione dei pozzi), sezioni geologiche, tabelle delle analisi di laboratorio, fotografie dei terreni.

Nell’esaminare la relazione, prestate attenzione alla completezza delle informazioni, alla conformità dei dati ai requisiti normativi e alla coerenza delle raccomandazioni. In caso di dubbi, non esitate a rivolgervi al geologo per chiarimenti. Questa è la vostra garanzia di una costruzione sicura.

Nel contesto dell’Ucraina, le indagini geologico-ingegneristiche sono disciplinate da una serie di norme edilizie statali (ДБН) e standard obbligatori. I principali sono: la ДБН А.2.1-1-2008 ‘Indagini ingegneristiche per la costruzione. Disposizioni generali’, la ДБН В.2.1-1-2008 ‘Fondazioni degli edifici e delle costruzioni’, nonché la ДБН В.1.1-12:2014 ‘Costruzione nelle aree sismiche dell’Ucraina’. Questi documenti stabiliscono i requisiti relativi al volume, ai metodi e alla qualità di esecuzione dei lavori, nonché al contenuto delle relazioni geologico-ingegneristiche.

Errori tipici da evitare:

1. Ignorare le indagini: L’errore più critico, che può portare a costi imprevisti per la risoluzione delle conseguenze o persino al crollo dell’edificio. Il costo degli studi geologici è di circa lo 0,5-1,5% del costo totale della costruzione, ma consente di risparmiare decine di volte tanto.
2. Riduzione dell’ambito dei lavori: Riduzione del numero di pozzi o della profondità di perforazione per motivi di economia. Questo può far sì che vengano tralasciati strati di terreno pericolosi o anomalie geologiche locali, elementi critici per la progettazione della fondazione. Ad esempio, per una casa di 10×10 metri, il numero minimo di pozzi è 3 (agli angoli o in diagonale) più 1 al centro; per immobili più complessi il numero è maggiore, con un passo conforme alla ДБН.
3. Analisi di laboratorio di scarsa qualità: Esecuzione delle analisi in laboratori non accreditati o con violazione delle metodologie. Questo porta a dati non corretti sulle proprietà fisico-meccaniche dei terreni, che a loro volta portano a calcoli errati della fondazione.
4. Ignorare i dati idrogeologici: Sottovalutazione o assenza di analisi del livello della falda acquifera, della sua composizione chimica e delle oscillazioni stagionali. Questo può portare all’allagamento dei seminterrati, alla corrosione della fondazione o a problemi con un drenaggio efficace.
5. Coinvolgimento di esecutori non qualificati: Lavorare con aziende prive di licenza, esperienza o attrezzature adeguate. Tali ‘specialisti’ possono fornire una relazione superficiale o persino falsificata, che non rifletterà la situazione reale.

Per ridurre al minimo questi rischi, è necessario verificare accuratamente la qualifica degli esecutori, prestare attenzione alla completezza e all’affidabilità della relazione, nonché consultarsi con ingegneri strutturisti esperti, in grado di interpretare correttamente i dati geologici e sviluppare un progetto di fondazione ottimale tenendo conto di tutti i fattori. Ricordate che investire in indagini geologiche di qualità significa investire nella sicurezza e nella durabilità della vostra casa.