FONDAZIONE SU PALI E PLATEA (COMBINATA)

La fondazione su pali e platea (FPP) è un tipo ibrido di fondazione che combina le funzioni portanti dei pali e di una platea monolitica. La sua idea principale consiste nell'ottimizzare il trasferimento dei carichi dall'edificio alla base di terreno. I pali, generalmente trivellati o infissi, attraversano gli strati deboli di terreno e trasferiscono parte del carico agli strati più resistenti e profondi. La platea, a sua volta, distribuisce il carico tra i pali e direttamente sugli strati superiori del terreno, e garantisce inoltre la rigidità spaziale dell'intero blocco fondazionale. Secondo la ДБН В.2.1-10:2009 'Basi e fondazioni di edifici e strutture. Disposizioni generali di progettazione', tale approccio permette di aumentare la capacità portante della fondazione e ridurre i cedimenti differenziali, il che è particolarmente critico per gli edifici multipiano.

I principali ambiti di applicazione della FPP sono la costruzione su terreni deboli e comprimibili (ad esempio, terreni loessici, limosi, torbosi, di riporto) o in condizioni di alto livello delle acque di falda. La FPP è anche una soluzione ottimale per strutture con carichi verticali e orizzontali significativi, dove le tradizionali fondazioni a nastro o a platea continua risultano inefficaci o economicamente non convenienti. Possono essere complessi residenziali e uffici in altezza, impianti industriali, pile di ponti, ecc. La scelta della FPP è determinata non solo da fattori tecnici, ma anche economici. Sebbene i costi iniziali per la realizzazione della FPP possano essere superiori rispetto a tipi di fondazione più semplici, essa spesso permette di evitare costose e laboriose misure di miglioramento del terreno, come la sostituzione totale o parziale del terreno di base, o l'uso di scavi profondi, il che in definitiva riduce notevolmente il costo complessivo del progetto e i tempi di costruzione.

Un importante vantaggio della FPP è la sua capacità di resistere a deformazioni non uniformi della base, che possono verificarsi a causa dell'eterogeneità dei terreni, dell'attività sismica o dei carichi dinamici. La platea nella FPP funziona come un disco rigido, che ridistribuisce il carico dalle zone con minore capacità portante a quelle con capacità maggiore, coinvolgendo nel lavoro i pali. L'efficacia di questo meccanismo è confermata da numerosi calcoli ed esperienza pratica di costruzione in diverse regioni, inclusa l'Ucraina, dove il rispetto delle norme e degli standard edilizi, come la ДБН В.2.1-10:2009, è obbligatorio per garantire l'affidabilità delle strutture.

La FPP dimostra inoltre un'elevata efficacia nei casi di ricostruzione e sopraelevazione di edifici esistenti, dove è necessario aumentare la capacità portante della fondazione senza interventi significativi sulla struttura già esistente. L'uso di micropali o pali a iniezione in combinazione con il rinforzo della platea permette di realizzare tali progetti con rischi e costi notevolmente inferiori. Inoltre, la FPP garantisce una migliore termotecnica della base grazie alla possibilità di un'integrazione efficace dell'isolante sotto la platea e attorno ai pali, il che contribuisce a raggiungere elevati indicatori di efficienza energetica dell'edificio, aspetto chiave per i progetti moderni.

La fondazione combinata su pali e platea ha anche un'elevata resistenza all'azione delle forze di sollevamento da gelo del terreno, poiché i pali vengono approfonditi al di sotto della profondità di congelamento. Ciò minimizza i rischi di deformazioni e danni alla fondazione nella stagione fredda, il che è particolarmente rilevante per le regioni settentrionali e centrali dell'Ucraina, dove la profondità di congelamento può raggiungere 0,8-1,5 m a seconda del tipo di terreno e della zona climatica, come definito nella ДБН В.1.1-12:2014 'Costruzione nelle zone sismiche dell'Ucraina'.

Infine, la FPP può essere integrata con gli impianti tecnici dell'edificio. Ad esempio, nella platea si possono prevedere canali per la posa degli impianti o un sistema di riscaldamento a pavimento, il che semplifica il montaggio e l'esercizio. Questa versatilità la rende una soluzione interessante per l'edilizia moderna, dove è richiesta un'ottimizzazione complessiva di tutti gli aspetti del progetto.

Scoprite di più sui diversi tipi di fondazione.

La progettazione di una fondazione su pali e platea inizia con un'indagine geotecnica completa, fondamentale per determinare la capacità portante del terreno. In Ucraina questi requisiti sono disciplinati dalla ДБН А.2.1-1-2014 'Indagini ingegneristiche per la costruzione. Disposizioni generali'. Il complesso delle indagini geologico-ingegneristiche comprende la trivellazione di pozzi, la penetrazione statica e dinamica, le prove in situ sui terreni (ad esempio, prove di carico con piastra) e le analisi di laboratorio su campioni di terreno.

Per la FPP è di importanza critica la determinazione di parametri quali le caratteristiche di resistenza (angolo di attrito interno φ, coesione specifica c), le caratteristiche di deformazione (modulo di deformazione E, coefficiente di Poisson ν), nonché il livello delle acque di falda (LAF) e le sue oscillazioni stagionali. Anche la presenza di acque aggressive, che possono influire sulla durabilità delle strutture in calcestruzzo, deve essere valutata. La capacità portante del terreno per i pali viene calcolata secondo la ДБН В.2.1-10:2009. Dipende dall'area della sezione trasversale del palo, dalla sua lunghezza, dalle caratteristiche del terreno lungo il fusto del palo e alla base. Le formule di calcolo tengono conto della resistenza del terreno sotto la punta inferiore del palo (dipende dal tipo di terreno e dalla sua densità) e della resistenza del terreno lungo la superficie laterale del palo.

Ad esempio, per i terreni sabbiosi la capacità portante del palo è determinata dai coefficienti di resistenza del terreno sotto la base e lungo la superficie laterale, che vengono presi dalle tabelle ДБН in base alla densità del terreno, alla profondità e al tipo di palo. Per i terreni argillosi si tiene conto della coesione specifica del terreno. Nella penetrazione statica, gli indicatori ottenuti di resistenza alla punta conica (qc) e di attrito laterale (fs) permettono di valutare direttamente la capacità portante del palo. È importante considerare che la capacità portante di un singolo palo differisce dalla capacità portante di un palo all'interno di un gruppo di pali o di una fondazione su pali e platea, a causa dell'effetto di interazione.

Il calcolo della capacità portante della parte a platea della FPP si basa su un modello di base elastica (modello di Winkler o modelli più complessi, come il semispazio elastico). La capacità portante della platea a contatto con il terreno viene determinata secondo le formule della ДБН В.2.1-10:2009 per fondazioni superficiali, dove si considera la pressione media sotto la base della fondazione e la resistenza limite del terreno. Grazie al funzionamento combinato, la FPP permette di ridurre la pressione sul terreno esercitata dalla platea, poiché una parte significativa del carico viene trasferita dai pali. Questo effetto sinergico è chiave per ottimizzare le dimensioni della platea e il numero di pali.

Nella progettazione è importante considerare l'effetto del sollevamento da gelo del terreno, specialmente per la parte superiore della platea e le teste dei pali. In Ucraina, secondo la ДБН В.2.1-10:2009, la profondità di congelamento del terreno viene calcolata tenendo conto delle condizioni climatiche della regione e del tipo di terreno. Per prevenire l'effetto del sollevamento, i pali vengono approfonditi al di sotto della profondità di congelamento calcolata, e sotto la platea può essere realizzato un cuscinetto non soggetto a gelo o applicato un isolamento perimetrale. Anche l'informazione sul LAF è critica, poiché un LAF elevato richiede misure aggiuntive di impermeabilizzazione e drenaggio, il che aumenta il costo e la complessità del progetto. Un'indagine geotecnica corretta e un calcolo preciso sono la garanzia dell'affidabilità e della durabilità della FPP, garantendo un rapporto ottimale tra sicurezza e costo di costruzione.

Un approccio esperto all'indagine geotecnica prevede anche la valutazione dell'attività sismica del sito secondo la ДБН В.1.1-12:2014 'Costruzione nelle zone sismiche dell'Ucraina'. Ciò influisce sulle soluzioni costruttive dei pali e della platea, sui requisiti di armatura e sui nodi di collegamento, garantendo la resistenza della struttura ai carichi dinamici. La mancanza di informazioni complete sulle condizioni del terreno può portare a problemi significativi, come cedimenti non uniformi, crepe nelle strutture o persino situazioni di emergenza, il che sottolinea l'importanza critica di questa fase.

I moderni impianti tecnici sono parte integrante della costruzione, che inizia con una fondazione affidabile.

La progettazione di una fondazione su pali e platea (FPP) è un processo a più fasi, che richiede profonde conoscenze ingegneristiche e l'uso di moderni metodi di calcolo. Un aspetto chiave è la modellazione dell'interazione del sistema 'palo – terreno – platea'. Esistono diversi modelli per il calcolo della FPP, da quelli semplificati a metodi numerici complessi, come il metodo degli elementi finiti (FEM).

Uno degli approcci più semplici è un modello in cui i pali e la platea vengono considerati come due elementi che lavorano in parallelo, ciascuno dei quali sopporta la propria quota di carico. Tuttavia, questo metodo non tiene conto della complessa interazione tra di essi. Metodi più avanzati, come il metodo degli appoggi elastici o il metodo della platea rigida su base elastica con considerazione del lavoro dei pali, permettono di valutare con maggiore precisione la distribuzione dei carichi.

Secondo la ДБН В.2.1-10:2009, il calcolo della FPP deve tenere conto degli stati limite: per capacità portante (primo gruppo di stati limite) e per deformazioni (secondo gruppo di stati limite). Per il calcolo della capacità portante si verifica la resistenza dei materiali dei pali e della platea, nonché la capacità portante del terreno di base sotto i pali e la platea. Il calcolo delle deformazioni prevede la determinazione dei cedimenti della fondazione e della loro non uniformità, che deve rientrare nei limiti ammissibili per lo specifico tipo di struttura.

La moderna progettazione della FPP si basa spesso sull'uso di software specializzato che implementa il metodo degli elementi finiti (FEM). Questo approccio permette di modellare in dettaglio il terreno come un corpo tridimensionale con proprietà non lineari complesse, e i pali e la platea come elementi strutturali. Il FEM consente di considerare la geometria della fondazione, l'eterogeneità della base di terreno, la sequenza di carico e di costruzione. Ciò permette di ottenere diagrammi realistici di tensioni e deformazioni nel terreno, sforzi interni nei pali e nella platea, nonché di prevedere i cedimenti e le inclinazioni della struttura. Esempi di tale software sono Plaxis, Midas GTS NX, LIRA-SAPR, SCAD Office.

Un'attenzione particolare è dedicata al calcolo dell'armatura della platea e dei pali. La platea viene armata con una doppia rete, tenendo conto dei momenti flettenti che si generano dal carico e dall'interazione con i pali. Le zone di momento massimo si trovano solitamente sopra le teste dei pali e tra di esse. I pali vengono armati con armatura di lavoro e strutturale, calcolata per i carichi assiali e flettenti trasferiti dalla platea. L'interazione 'palo-platea' è particolarmente importante nel nodo di collegamento, dove i pali sono rigidamente collegati alla platea tramite le uscite di armatura. Questi nodi devono garantire il trasferimento sia di sforzi verticali che orizzontali, nonché di momenti.

Inoltre, la progettazione deve includere l'analisi della stabilità della fondazione ai carichi laterali (da vento, sisma) e la verifica al cedimento, se i terreni sono soggetti a collasso. Una progettazione corretta e un calcolo preciso sono fondamentali per garantire l'affidabilità e la convenienza economica della fondazione su pali e platea, specialmente tenendo conto delle norme locali e delle peculiarità climatiche dell'Ucraina.

Anche la disposizione ottimale dei pali nella platea è oggetto di un calcolo dettagliato. Di norma i pali vengono disposti uniformemente sotto le colonne e i muri portanti, nonché lungo il perimetro della platea. Tuttavia, sulla base dei dati sulla distribuzione dei carichi dalla struttura superiore e dei risultati della modellazione FEM, si può decidere per una disposizione non uniforme dei pali, per ottenere un funzionamento più efficace della fondazione. Ciò richiede una stretta collaborazione tra l'architetto e l'ingegnere strutturista già nelle prime fasi di progettazione, per considerare tutti i possibili fattori di influenza e ottimizzare la soluzione.

L'archivio dei progetti architettonici può ispirare nuove idee nella progettazione delle fondazioni.

L'integrità strutturale della fondazione su pali e platea (FPP) è di importanza critica per la durabilità e la sicurezza dell'intero edificio. È garantita dall'interazione integrata di pali, platea e terreno di base, nonché da un'armatura adeguata e dalla qualità dei materiali. Il compito principale della FPP è distribuire e trasferire in modo uniforme il carico dalla parte fuori terra della struttura al terreno, con cedimenti minimi e uniformi.

La distribuzione dei carichi nella FPP avviene nel modo seguente: i carichi verticali dell'edificio vengono trasferiti alla platea, che a sua volta li trasferisce ai pali e direttamente al terreno sotto la platea. La quota di carico che grava sui pali e sul terreno sotto la platea dipende dalla rigidità della platea, dalla rigidità dei pali, dalla loro lunghezza, diametro, numero, nonché dalle caratteristiche di deformazione del terreno. Più debole è il terreno, maggiore è la parte di carico trasferita ai pali.

Secondo la ДБН В.2.1-10:2009, nel calcolo dell'integrità strutturale si tiene conto dei seguenti fattori: resistenza del calcestruzzo e dell'acciaio, resistenza ai momenti flettenti e alle forze di taglio che si generano nella platea e nei pali. Un'attenzione particolare è dedicata ai nodi di collegamento dei pali con la platea. I pali, di norma, vengono rigidamente inseriti nella platea a una profondità non inferiore a 100-150 mm con uscite di armatura di lavoro, che garantiscono un collegamento monolitico. Ciò permette alla platea e ai pali di lavorare come un tutt'uno, ridistribuendo i sovraccarichi locali.

Per garantire l'integrità della platea è importante un corretto calcolo e realizzazione della gabbia di armatura. La platea, di norma, viene armata con una doppia rete di armatura di classe A400/500C, con un diametro delle barre determinato dal calcolo (generalmente da 12 a 25 mm), e un passo che garantisce la rigidità e la resistenza necessarie (generalmente 150-200 mm). Lo strato di copriferro per l'armatura deve essere non inferiore a 40-50 mm, per garantire la protezione anticorrosione e la resistenza al fuoco. Il controllo di qualità del calcestruzzo utilizzato per la platea e i pali (classe di calcestruzzo B25-B35), nonché il suo costipamento tramite vibratori, sono la garanzia del raggiungimento della resistenza di progetto.

Inoltre, per le FPP che si trovano in condizioni di elevata aggressività delle acque di falda o di ambienti chimicamente aggressivi, è necessario prevedere misure di protezione speciali: uso di cemento resistente ai solfati, rivestimenti impermeabilizzanti, nonché l'aggiunta al calcestruzzo di additivi che ne aumentano l'impermeabilità e la resistenza chimica. Un monitoraggio costante dei cedimenti durante la costruzione e l'esercizio permette di controllare il comportamento effettivo della fondazione e, se necessario, di apportare correzioni o effettuare rinforzi. Una corretta garanzia dell'integrità strutturale della FPP è un investimento nella durabilità e nella sicurezza dell'intera struttura edilizia.

L'importanza del controllo di qualità del calcestruzzo non può essere sopravvalutata. L'uso di calcestruzzo con indicatori di impermeabilità non inferiori a W6 e resistenza al gelo F150 per le strutture esterne è uno standard. Inoltre, la conformità della classe del calcestruzzo ai requisiti di progetto deve essere confermata da prove di laboratorio su ogni lotto di fornitura, nonché da provini cubici realizzati direttamente in cantiere. Ciò garantisce che la fondazione sopporti i carichi previsti per tutta la durata di vita dell'edificio. Senza queste misure, anche una fondazione perfettamente progettata potrebbe risultare inaffidabile.

Scoprite di più sui moderni tipi di calcestruzzo.

La tecnologia di realizzazione di una fondazione su pali e platea (FPP) richiede un rigoroso rispetto della sequenza dei lavori e un'elevata qualità di esecuzione di ogni fase. Le fasi principali comprendono la preparazione del cantiere, la realizzazione dei pali, la preparazione della base per la platea, l'armatura e la getto della platea, nonché i lavori di impermeabilizzazione.

Realizzazione dei pali: A seconda del tipo di terreno e delle soluzioni progettuali, possono essere utilizzati diversi tipi di pali: trivellati, infissi o ad elica. Per la FPP si utilizzano più spesso pali trivellati, che permettono di minimizzare gli impatti dinamici sugli edifici vicini. Il processo di trivellazione dei pozzi avviene fino alla profondità di progetto, dopodiché nel pozzo viene calata la gabbia di armatura ed eseguito il getto. Per garantire la qualità del getto si utilizza il metodo del tubo di calata verticale (VPT), che garantisce la continuità del palo e l'assenza di segregazione del calcestruzzo. Per i pali trivellati, il diametro del pozzo varia generalmente da 400 mm a 1200 mm, e la profondità – da 10 m a 30 m e oltre, a seconda della profondità degli strati di terreno portanti.

Preparazione della base per la platea: Dopo la realizzazione dei pali, si effettua il rinterro dello scavo con terreno non soggetto a gelo (sabbia, ghiaia) con costipamento a strati fino a un coefficiente di costipamento non inferiore a 0,95. Sulla base costipata viene realizzato un magrone di classe B7,5-B15 con spessore di 100-150 mm, che funge da base per l'impermeabilizzazione e la gabbia di armatura della platea. È importante garantire una superficie piana del magrone, per evitare danni all'impermeabilizzazione e garantire la corretta posizione dell'armatura.

Nodi di collegamento del palo con la platea: Questo è uno dei nodi più critici. I pali sporgono dal livello del magrone di 100-150 mm, e la loro armatura di lavoro viene lasciata sporgere all'altezza necessaria per il collegamento con l'armatura della platea (la lunghezza di sovrapposizione dell'armatura, secondo la ДБН В.2.6-98:2009 'Strutture in calcestruzzo e cemento armato', deve essere non inferiore a 40-50 diametri dell'armatura di lavoro). Ciò garantisce la monoliticità del collegamento e un trasferimento efficace degli sforzi. Le teste dei pali, prima del getto della platea, vengono pulite da contaminazioni e strati deboli di calcestruzzo.

Armatura e getto della platea: La platea viene armata con una doppia gabbia spaziale, che viene collegata alle uscite di armatura dei pali. Le gabbie di armatura vengono assemblate con armatura di lavoro e strutturale, fissate con appositi distanziatori per garantire il necessario copriferro. Il getto della platea viene effettuato in modo continuo, per evitare giunti di ripresa che potrebbero indebolire la struttura. Si utilizza calcestruzzo della classe appropriata (B25-B35) con obbligatoria vibrazione per rimuovere l'aria e costipare la miscela, il che aumenta la resistenza e la durabilità. Dopo il getto della platea è necessario garantire un'adeguata cura del calcestruzzo (bagnatura, copertura) per un corretto sviluppo della resistenza e per prevenire la formazione di crepe.

Impermeabilizzazione: Per proteggere la platea dalle acque di falda si utilizza un'impermeabilizzazione a membrana o spalmabile, applicata sul magrone. È importante garantire la continuità dello strato impermeabilizzante e la sua affidabile connessione con gli elementi verticali (pareti del seminterrato, zoccolo). In caso di alto livello delle acque di falda, può essere realizzato inoltre un drenaggio perimetrale e di base, che allontana l'acqua dalla fondazione. Il sistema di drenaggio deve rispondere ai requisiti della ДБН В.2.5-75:2013 'Fognatura. Reti e strutture esterne'.

Il rispetto di questi requisiti tecnologici è la garanzia dell'affidabilità e della durabilità della fondazione su pali e platea, permettendole di funzionare efficacemente in condizioni di terreni complessi e carichi elevati. È importante ricordare che qualsiasi deviazione dal progetto o violazione della tecnologia può portare a deformazioni e danni seri all'intera struttura edilizia.

Le basi della realizzazione del drenaggio per la protezione della fondazione.

L'applicazione delle fondazioni su pali e platea (FPP) in Ucraina è disciplinata da una serie di norme e standard edilizi (ДБН), che tengono conto sia delle peculiarità geologiche che climatiche delle regioni. I principali documenti normativi sono la ДБН В.2.1-10:2009 'Basi e fondazioni di edifici e strutture. Disposizioni generali di progettazione', la ДБН А.2.1-1-2014 'Indagini ingegneristiche per la costruzione. Disposizioni generali' e la ДБН В.1.1-12:2014 'Costruzione nelle zone sismiche dell'Ucraina'.

Le peculiarità climatiche dell'Ucraina, come significativi sbalzi di temperatura, elevata umidità e profondità di congelamento del terreno, che può raggiungere 0,8-1,5 m a seconda della regione (ad esempio, la regione di Kiev ha una profondità di congelamento normativa da 0,9 m a 1,2 m per i terreni argillosi), richiedono un approccio particolare alla progettazione della FPP. I pali devono essere approfonditi al di sotto della profondità di congelamento calcolata, per evitare l'effetto delle forze di sollevamento da gelo. Per la parte a platea, che si trova a minore profondità, può essere previsto un marciapiede perimetrale isolato o uno strato di terreno non soggetto a gelo sotto la platea, per prevenire l'effetto del gelo.

Anche le condizioni geologiche dell'Ucraina sono molto varie. Nel sud e nell'est del paese sono diffusi terreni loessici soggetti a collasso, che richiedono indagini ingegneristiche accurate e, se necessario, costipamento o consolidamento chimico. Nelle regioni occidentali, in particolare nei Carpazi, si possono incontrare terreni rocciosi e semirocciosi, il che semplifica la realizzazione dei pali, ma crea difficoltà per la trivellazione. Nelle regioni centrali si trovano spesso argille, terreni argillosi e sabbie, con diversa capacità portante e livello delle acque di falda. Un alto livello delle acque di falda, specialmente nelle golene fluviali, richiede efficaci misure di impermeabilizzazione e sistemi di drenaggio. Ciò può includere l'uso di materiali impermeabilizzanti speciali, calcestruzzo con impermeabilità aumentata (W8-W12) e sistemi di allontanamento dell'acqua.

Secondo la ДБН В.1.1-12:2014, per le regioni dell'Ucraina con elevata attività sismica (ad esempio, Crimea, regione di Odessa, Transcarpazia), la progettazione della FPP deve tenere conto dei carichi sismici. Ciò prevede requisiti maggiori per l'armatura della platea e dei pali, la rigidità dei nodi di collegamento, nonché la verifica alla stabilità e allo scorrimento. In tali casi i calcoli vengono eseguiti tenendo conto degli impatti dinamici, e i coefficienti di affidabilità dei materiali e dei terreni vengono aumentati.

Anche la scelta del tipo di pali (trivellati, infissi, ad elica) dipende dalle peculiarità regionali e dalle condizioni del terreno. Ad esempio, in condizioni di edificazione urbana densa, dove è necessario minimizzare le vibrazioni, si preferiscono i pali trivellati o CFA (elica continua). Nelle zone rurali o su terreni aperti si possono utilizzare pali infissi, più convenienti economicamente in presenza dell'attrezzatura appropriata.

Considerare tutti questi fattori nel progetto della FPP è la garanzia della costruzione di strutture affidabili, durature e sicure, conformi ai moderni requisiti di efficienza energetica e resistenza agli influssi esterni, secondo le norme ucraine vigenti.

L'expertise nella progettazione della FPP in Ucraina prevede anche l'uso di metodologie ingegneristiche attuali per l'analisi delle condizioni del terreno, come i risultati della penetrazione statica e dinamica, che permettono di precisare le caratteristiche del terreno direttamente sul sito di costruzione. Ciò consente di ottimizzare la lunghezza e il diametro dei pali, nonché la loro disposizione, il che in definitiva influisce sul costo e sull'efficacia della fondazione. Le organizzazioni di progettazione ucraine specializzate in fondazioni hanno una notevole esperienza di lavoro con diversi tipi di terreno, e la loro esperienza è preziosa per la realizzazione di progetti complessi.

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La fondazione combinata su pali e platea (FPP), nonostante la sua complessità, presenta una serie di vantaggi significativi che la rendono una soluzione interessante per determinate condizioni di costruzione, ma anche alcuni limiti che devono essere considerati nella fase di progettazione.

Vantaggi della FPP:

• Elevata capacità portante: La combinazione di pali, che trasferiscono il carico agli strati profondi resistenti del terreno, e della platea, che distribuisce il carico e lavora con gli strati superiori, garantisce una capacità portante notevolmente superiore rispetto a fondazioni separate a platea o su pali. Ciò permette di costruire strutture massicce e in altezza su terreni deboli.
• Riduzione dei cedimenti non uniformi: La platea rigida ridistribuisce efficacemente il carico, livellando le differenze locali nella capacità portante del terreno. Ciò riduce notevolmente il rischio di cedimenti non uniformi, il che è critico per l'integrità delle strutture e la loro durabilità.
• Efficacia su terreni deboli: La FPP è la soluzione ottimale per aree con bassa capacità portante degli strati superiori del terreno, terreni soggetti a collasso, o alto livello delle acque di falda, dove altri tipi di fondazione richiederebbero misure significative e costose di miglioramento del terreno.
• Resistenza ai carichi orizzontali e dinamici: Grazie al collegamento rigido dei pali con la platea, la FPP dimostra un'elevata resistenza ai carichi sismici, del vento e ad altri carichi dinamici, come confermato dai calcoli secondo la ДБН В.1.1-12:2014.
• Ottimizzazione dei costi: Sebbene i costi iniziali della FPP possano essere superiori rispetto alle fondazioni tradizionali, essa spesso permette di evitare costi significativi per il consolidamento dei terreni, ridurre il volume degli scavi, o garantire la possibilità di costruire su aree che altrimenti sarebbero inadatte.

Limiti della FPP:

• Complessità della progettazione e dei calcoli: La progettazione della FPP richiede profonde conoscenze di meccanica dei terreni e di scienza delle costruzioni, l'uso di software specializzato (modellazione FEM) e un'analisi accurata dell'interazione del sistema 'palo – terreno – platea'. Gli errori in questa fase possono avere conseguenze serie.
• Costo elevato e laboriosità: La realizzazione della FPP è un processo più laborioso e costoso rispetto a una fondazione a nastro superficiale o a una platea monolitica su terreni resistenti. Ciò è legato alla trivellazione e al getto di un gran numero di pali, ai volumi significativi di armatura e getto della platea, nonché alla necessità di attrezzature specializzate.
• Durata della costruzione: Il ciclo di realizzazione della FPP è più lungo a causa della molteplicità delle fasi del processo, inclusa l'attesa dello sviluppo della resistenza del calcestruzzo dei pali prima di iniziare i lavori sulla platea.
• Requisiti di qualità dell'esecuzione: Qualsiasi violazione della tecnologia di realizzazione dei pali (getto di scarsa qualità, deviazioni dalle dimensioni di progetto) o della platea (costipamento insufficiente del calcestruzzo, violazione del copriferro dell'armatura) può ridurre significativamente la capacità portante e l'affidabilità della fondazione.
• Impatto ambientale: La realizzazione dei pali, specialmente quelli infissi, può essere accompagnata da rumore e vibrazioni significativi, il che crea disagio per l'edificazione circostante e richiede appropriate autorizzazioni ambientali e controlli.

Nonostante i limiti, con una progettazione qualificata e un'esecuzione di qualità, la fondazione su pali e platea rimane una delle soluzioni più efficaci e sicure per la costruzione di oggetti complessi su terreni problematici, conforme agli elevati standard del settore edilizio in Ucraina e oltre i suoi confini.

Evitare gli errori tipici in fase di costruzione – la garanzia del successo.

Il controllo di qualità (CQ) e il monitoraggio sono componenti indispensabili della costruzione riuscita di una fondazione su pali e platea (FPP). Data la complessità del sistema e il suo ruolo critico nel garantire la stabilità dell'edificio, ogni fase dei lavori deve essere accompagnata da rigorose verifiche. Ciò permette di individuare ed eliminare tempestivamente eventuali deviazioni dal progetto e dai requisiti normativi, come la ДБН В.2.1-10:2009.

Fasi del controllo di qualità:

1. Indagine geotecnica: Il CQ in questa fase consiste nel verificare la corrispondenza delle condizioni effettive del terreno con i dati delle indagini geologico-ingegneristiche. Ciò può includere pozzi di controllo aggiuntivi, penetrazione statica o indagini geofisiche. È importante assicurarsi che le caratteristiche dei terreni su cui poggiano i pali e la platea corrispondano a quelle di calcolo.
2. Realizzazione dei pali: Questa è una delle fasi più critiche. Sono soggetti a controllo:
   • Parametri geometrici: Controllo della posizione dei pali in pianta (tolleranze, generalmente, ±50 mm), della verticalità (deviazione non superiore all'1%) e della profondità di infissione/trivellazione.
   • Qualità del getto: Verifica della classe del calcestruzzo (prove di laboratorio sui campioni), assenza di vuoti e segregazioni nel corpo del palo (ad esempio, con metodo a ultrasuoni o controllo sismoacustico). L'altezza di caduta della miscela di calcestruzzo nel getto con metodo VPT non deve superare 3-4 m, per garantire l'omogeneità.
   • Gabbie di armatura: Verifica del diametro e del numero di armature, del loro copriferro, dell'affidabilità della legatura.
3. Preparazione della base per la platea: Controllo del costipamento del terreno o del cuscinetto non soggetto a gelo (coefficiente di costipamento non inferiore a 0,95, verificato con metodo standard o accelerato), dello spessore e della planarità del magrone.
4. Realizzazione della platea:
   • Gabbia di armatura: Verifica della corrispondenza dell'armatura al progetto (diametro, passo, numero di reti), adeguato copriferro, correttezza della realizzazione dei nodi di collegamento con i pali.
   • Getto della platea: Controllo della classe del calcestruzzo, della continuità del processo di getto, dell'accuratezza della vibrazione e della cura del calcestruzzo.
5. Lavori di impermeabilizzazione: Verifica della continuità dello strato impermeabilizzante, dell'affidabilità delle sue giunzioni e connessioni agli elementi verticali. Se necessario, può essere effettuata una prova di tenuta all'acqua.

Monitoraggio:

Durante la costruzione e nei primi anni di esercizio si raccomanda di effettuare un monitoraggio geodetico dei cedimenti della fondazione. Ciò permette di seguire il comportamento effettivo della FPP e confrontarlo con i valori di calcolo. In caso di rilevamento di deviazioni significative (ad esempio, cedimenti non uniformi che superano i valori ammissibili di 0,7-1,2 cm per strutture rigide), possono essere adottate misure di rinforzo o correzione. Il monitoraggio permette inoltre di accumulare dati per l'ulteriore perfezionamento dei metodi di progettazione e costruzione della FPP nelle condizioni dell'Ucraina.

Il rispetto di questi principi di CQ e monitoraggio è la garanzia che la fondazione su pali e platea svolgerà in modo affidabile le sue funzioni per tutta la durata di esercizio dell'edificio.

Le innovazioni nel legno lamellare richiedono anch'esse una fondazione di qualità.