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La costruzione su terreni compressibili comporta spesso cedimenti differenziali
delle fondazioni. Una parte della struttura affonda più dell'altra
nel terreno fondale e le conseguenze sono le fessure nei muri di facciata,
nei tramezzi interni, nei pavimenti. Tali lesioni si presentano con la
caratteristica forma diagonale, tipica dei cedimenti differenziali.
Le case, ma anche gli altri tipi di edifici, interessate da questi
fenomeni sono generalmente costruite in muratura (di mattoni o di blocchi
in calcestruzzo), senza piano interrato, e poggiano su fondazioni poco
profonde (tra 0,50 e 1 m). Queste fondazioni sono in cemento, il più
delle volte armato.
Le parti strutturali di fondazione hanno la funzione di diffondere
i carichi dell'edificio (pesi dei materiali e sovraccarichi accidentali
dovuti all'uso) nel terreno, fino a una profondità che non supera,
normalmente, i 3 o 4 m. sotto il piano di appoggio. Al disotto di tale
profondità la compressione assume valori poco significativi.
Se, entro questi limiti, il terreno è costituito da elementi
rocciosi, o comunque dalle buone caratteristiche di resistenza, non dobbiamo
temere alcun incidente. Qualora, invece, troviamo uno strato intermedio
di argille fini, la casa rischia di subire dei movimenti, e quindi dei
danni.
In questa scheda si tratta di dissesti avvenuti in un periodo climatico
normale, senza nessun fenomeno di siccità, e che non riguardano
costruzioni su argille "rigonfianti"; problemi particolari che saranno
trattati in un’altra scheda.
| Le tre condizioni di movimento |
Le tre condizioni del movimento
1. Un'argilla "compressibile": la prima condizione per il movimento
delle fondazioni riguarda la compressibilità dell'argilla, caratteristica
che è legata al suo grado di "consolidamento": i terreni fini pericolosi
sono le argille "giovani", che non hanno avuto il tempo ( geologico) di
essere ben compattate da altri strati sedimentari sufficientemente spessi.
Esse presentano ancora una compressibilità più o meno rilevante,
che le rende sensibili al nuovo carico rappresentato dalla costruzione
della casa sovrastante.
2. I carichi irregolarmente ripartiti: ma la prima condizione non è
però di per sé sufficiente a provocare i danni osservati.
Essa potrebbe infatti provocare l’abbassamento di tutto l'edificio di alcuni
centimetri, se, ad esempio, questo poggiasse su una platea, sorta di solaio
rovesciato che ripartisce uniformemente i carichi.
E' quindi necessaria una seconda condizione: vale a dire che i carichi
trasmessi dalla costruzione non siano distribuiti uniformemente tra i diversi
punti di appoggio.
Questo squilibrio degli sforzi provoca allora quello che viene chiamato
un "cedimento differenziale", che può essere illustrato dallo schema
successivo, in cui sono stati rappresentati dei punti d'appoggio differentemente
caricati, poggianti su travi o plinti di larghezza diversa, e la cui incidenza
sul terreno può tradursi con delle curve "d'inviluppo" chiamate
"bulbi di pressioni" che fanno capire il meccanismo di compressione "differenziale"
che subisce il terreno sottostante.
3. Una "struttura" fragile: ma in più è necessaria una
terza condizione: in effetti, questo cedimento differenziale tenderà
a deformare i muri della casa con una loro "torsione". Ogni deformazione
di una muratura produce nuovi sforzi interni, rilevanti soprattutto a livello
dei giunti tra i mattoni o tra i blocchi di calcestruzzo.
I muri di facciata sono spesso i più sollecitati perché
gli angoli della costruzione sono caricati più del centro.
Se le tre condizioni sono contemporaneamente presenti, il muro si fessura,
secondo uno schema tipico, in diagonale (ciò dimostra la torsione
sopracitata) e seguendo i giunti della muratura.
Queste lesioni principali possono essere accompagnate da fessure orizzontali
sotto le armature dei solai, oppure da fessure verticali in corrispondenza
dei cambiamenti di materiali. Possono propagarsi all'interno dell'edificio,
ad esempio nelle pareti o nelle pavimentazioni.
Siccome riguardano tutto lo spessore del muro, possono generare infiltrazioni
d’acqua e, quindi con il ghiaccio, la situazione può peggiarare.
Nei casi più comuni, i cedimenti rimangono limitati a qualche
centimetro. Si stimano i cedimenti differenziali pari a circa la metà
del cedimento assoluto e capaci di creare delle fessure che assumono valori
millimetrici (in generale tra 0,5 e 2 mm.), a partire da un valore relativo
dell'ordine del 1/500, cioè 1 cm. per 5 m. tra due punti di appoggio.
La comparsa di queste spaccature può avvenire poco dopo la costruzione
della struttura oppure dopo qualche anno, a seconda del grado di consolidamento
dell'argilla. Il processo finisce comunque per stabilizzarsi nel tempo.
L'assenza di uno studio del terreno è spesso all’origine di questi
inconvenienti.
La causa principale di un danno dovuto ad un cedimento differenziale
è quindi il non riconoscere la presenza di uno strato d'argilla
"compressibile" nel terreno di fondazione della casa. Spesso, nel caso
di una villetta, il motivo è l'assenza totale di uno studio del
suolo, ma talvolta può anche essere l'errata interpretazione del
comportamento dell'argilla, quando si vuole risparmiare sull’onorario di
uno specialista in geotecnica (geologo).
I cedimenti delle fondazioni possono avere altri origini:
- l’installazione della casa direttamente sull’inconsistente terreno
vegetale di superficie, o così scarsa profondità che il terreno
di fondazione non è al riparo dal gelo;
- la presenza sotto le fondazioni di due strati sovrapposti di età
diversa, di cui uno poco compressibile (il più vecchio) e uno recente
mal "compattato" durante i lavori;
- la costruzione dell'edificio su un terreno eterogeneo, contenente
elementi rocciosi, che costituiscono dei punti duri, e sedimenti vegetali
(torbe) o materiali organici in decomposizione, che rappresentano, al contrario,
zone molto compressibili;
- le modifiche o le aggiunte alla costruzione, che creano un sovraccarico
eccessivo per le fondazioni;
- la rottura di una canalizzazione interrata, o di un pozzetto d'acqua
pluviale, che provoca una fuoriuscita d'acqua che modifica localmente la
consistenza del suolo.
In conclusione, i danni dovuti a cedimenti differenziali costituiscono,
a prescindere da un evento di carattere eccezionale (ad esempio "climatico"
come una rilevante e lunga siccità, o "geologico" come il franamento
di una collina ), una patologia frequente, la cui riparazione richiede
tecniche varie e costi molto variabili secondo l'entità del danno
e la struttura da consolidare. Ad ogni modo a tutto può essere trovato
un rimedio tecnico dopo un accurato studio della situazione (per la quale
è necessario affidarsi a professionisti capaci e seri, per evitare
di spendere denaro senza ottenere benefici).
L’insegnamento da trarre dunque è che non è possibile
fare a meno, ogni volta che si debba costruire un edificio su un terreno
di cui non si conoscano le caratteristiche, di uno studio geologico e geotecnico,
il cui costo potrà variare indicativamente da 1000 a 3000, per una
normale abitazione, ma che salvaguarderà da danni che potrebbero
assumere valori anche dieci volte superiori. |
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