Micropali

Installazione di Micropali per consolidamento e sostegno in opere edili di scavo e costruzione d’ogni genere.

Geocipo effettua la perforazione e la posa di micropali nell’ambito edilizio, sia con funzione di consolidamento delle fondazioni che a scopo di sostegno per scavi in esterni.

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Cosa sono i micropali

In ingegneria civile, un micropalo è un elemento strutturale rinforzato, un particolare tipo di palo di fondazione il cui diametro è compreso fra i 90 e i 220 mm; la lunghezza di un singolo micropalo può arrivare anche fino ai 20 metri.  Pur avendo in generale una capacità portante inferiore a quella di un palo di grande diametro, è possibile, installando micropali affiancati o disposti a maglia regolare, eseguire appoggi con gli stessi valori di portata e stabilità; dal canto loro, il maggior vantaggio dei micropali è il loro ridotto ingombro, che richiede spazi di lavoro e deposito molto più ridotti rispetto a strutture di maggiori dimensioni, e ne permette l’impiego anche in situazioni dove si ritrovino sporgenze o edifici in estrema prossimità, come ad esempio nell’ambito urbano. Questo non sarebbe possibile con la realizzazione di pali di tipo tradizionale.

Perché si impiegano i micropali

Nell’ambito delle costruzioni, purtroppo, il terreno non sempre può offrire le condizioni ideali di solidità, compattezza e stabilità  nel tempo che sono necessarie per erigere un edificio sicuro.  Le variazioni possono verificarsi anche in aree molto ristrette, sia per motivi legati all’azione umana, come i carichi gravanti sugli edifici sovrastanti, o l’attività di scavo di un cantiere, sia per cause naturali legate alla falda acquifera, ad interventi sismici, o alla semplice escursione termica annuale. In tutti questi casi, la stratigrafia del terreno può risultare alterata, e la sua compattezza essere compromessa: questo crea una situazione di pericolo per cose e persone, e richiede la realizzazione di apposite strutture di sostegno. Per flessibilità d’impiego, possibilità d’installazione anche in spazi angusti, livello di invasività del terreno e prestazioni effettive, i micropali si dimostrano sovente –  in base ai risultati delle analisi geognostiche – come la risposta migliore a questo tipo di problema.

Le applicazioni dei micropali

Le applicazioni fondamentali dei micropali nell’edilizia sono due, entrambe legate al consolidamento del terreno, ma in situazioni differenti.

Nel primo caso, il problema da affrontare è quello di un assestamento del terreno che, per le cause di instabilità che abbiamo elencato poco sopra, genera un cedimento differenziale delle fondazioni di un edificio. Questo squilibrio genera problemi che possono andare da lesioni dell’intonaco alla formazione di vere e proprie crepe strutturali nei muri. In queste situazioni, si procede all’installazione di sottofondazioni composte da raggruppamenti di micropali, disposti in uno schema regolare, con le teste inglobate nella struttura di fondazione stessa. 

La seconda tipologia di micropali viene realizzata nel caso in cui le analisi geognostiche svolte prima di costruire un nuovo edificio rilevino che il terreno non risulti idoneo all’utilizzo di fondazioni di tipo diretto. In questi casi, il progettista richiederà la realizzazione di micropali di fondazione, che permettano alle fondazioni stesse dell’edificio di trasferire i carichi negli strati sotterranei sufficientemente solidi e in grado di sostenerle.

La terza area di applicazione dei micropali si ha nell’ambito degli scavi profondi, quando rimane scoperto un largo fronte di terreno che deve essere sostenuto e contenuto per garantire la sicurezza degli operatori e salvaguardare le opere circostanti. Per ovviare a tale problema vengono realizzate delle paratie di sostegno composte da una serie di micropali disposti a quinconce o in linea retta, così da costituire un diaframma di contenimento del terreno e impedire scivolamenti o crolli durante i lavori.

Come vengono installati i micropali

I micropali non sono elementi prefabbricati, ma vengono realizzati in opera con speciali attrezzature di dimensioni contenute, così da poter essere eseguiti anche in spazi ristretti o dentro un edificio. La loro progettazione coinvolge complesse decisioni e valutazioni, ed è importante che venga preceduta da prove di carico di collaudo, ed effettuata sempre da personale ad alto livello di specializzazione.

L’installazione dei micropali avviene in tre fasi.

  1. Per prima cosa si procede alla perforazione o trivellazione del terreno fino alla profondità necessaria, provvedendo nel contempo al rivestimento delle pareti del foro praticato così da costruire una sorta di camicia contenitiva. Le trivellazioni possono essere di tre diversi tipi:
    1. A martello fondo foro: viene impiegato un martello alimentato pneumaticamente per battere e disgregare il terreno. L’aria di alimentazione stessa provvede a soffiare fuori dal foro i cuttings, o detriti, della perforazione;
    2. Con circolazione diretta di acqua: applicabile soltanto su terreni fini, consiste nell’impiego di acqua in pressione, spinta all’interno della tubazione di rivestimento, per disgregare il terreno e lavare via i detriti;
    3. A elica: utilizzabile in presenza di terreni argillosi e fortemente coesivi, sfrutta una vite elicoidale senza fine, che scende ruotando e svolge sia la funzione di disgregazione del terreno che quella di asportazione del materiale risultante;

È essenziale ricordare che l’opera stessa di perforazione va inevitabilmente a compromettere la densità e tutte le caratteristiche meccaniche del terreno; per riparare a tale complicazione ed evitare conseguenze negative è dunque necessaria una grandissima esperienza e cura nella realizzazione dei micropali, a partire dall’impiego della corretta pressione del getto in calcestruzzo. 

  1. In secondo luogo si procede all’inserimento nel foro appena praticato di un tubo in acciaio, che costituirà l’armatura del micropalo stesso;
  2. Di seguito, si provvede al riempimento con malta cementizia dello spazio anulare compreso fra il tubolare e le pareti della perforazione, così da costituire il palo. Contestualmente il rivestimento viene rimosso, lasciando il micropalo solidamente infisso nel terreno.

Le prestazioni dei micropali

La portanza di un micropalo può variare dalle 10 alle 50 tonnellate. Tale risultato può essere ottenuto in tre modi diversi:

  • Per portanza di base, quando tramite il micropalo si raggiunge uno strato di terreno ad alta capacità portante, in grado di sostenere il carico imposto dall’edificio sovrastante; 
  • Per portanza laterale, nel caso in cui si sfrutti l’attrito fra il terreno e la superficie laterale del micropalo per arrivare alla portanza di cui il progetto necessita; 
  • Per portanza sommata sia di base che laterale, quando entrambi i fattori entrano in gioco. 

I vantaggi dei micropali 

L’impiego dei micropali in ambito cantieristico presenta una serie di consistenti vantaggi per l’opera edilizia in corso:

  • Nessuna necessità di macchinari di grande altezza, il che permette di lavorare anche in interni, nell’immediata prossimità degli edifici, e anche in presenza di sporgenze di altri stabili;
  • Componibilità dell’armatura metallica, che permette di aumentare la lunghezza del micropalo fino al raggiungimento del substrato solido d’appoggio profondo;
  • Riduzione degli spazi di deposito necessari;
  • Velocità di realizzazione, vista l’entità ridotta dei lavori di perforazione richiesti, anche in situazioni geologicamente incerte;
  • Contenimento dei costi, vista la rapidità di posa e la lavorazione con macchinari di dimensioni contenute;
  • Assenza di vibrazioni nel terreno, caratteristiche invece dell’infissione di palancole;
  • Possibilità di evitare l’uso di bentoniti a sostegno del foro tipico dei diaframmi in calcestruzzo;
  • Eliminazione dell’inquinamento acustico, che è invece inevitabile ad esempio con i diaframmi prefabbricati, per i quali è necessario impiegare un battipalo;
  • Possibilità di eseguire perforazioni inclinate, coinvolgendo aree maggiori di terreno in profondità, anche con sollecitazioni a trazione del micropalo.

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