Liquefazione Terreni

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LIQUEMIT®

Mitigazione del rischio liquefazione dei terreni.

La liquefazione dei terreni è un fenomeno naturale, spesso distruttivo, che si verifica frequentemente nei depositi sabbiosi caratterizzati da granulometria, tendenzialmente omogenea e stratificata, il cui spessore può essere anche dell’ordine di metri talvolta sovrastati da strati coesivi, in condizioni di terreni normalmente consolidati e saturi. Questi terreni liquefacibili trovano naturale collocazione in prossimità di depositi fluviali, spiagge ma anche aree di pianura e di accumulo di sabbie con presenza di falde freatiche superficiali.
Il fenomeno si manifesta in conseguenza di eventi sismici che portano le pressioni dell’acqua interstiziale, contenuta tra i granuli del terreno, ad aumentare fino ad eguagliare le tensioni soprastanti, così da annullare le resistenze di taglio del terreno (Terzaghi, K., “Theoretical Soil Mechanics”, John Wiley and Sons, New York, 1943) innescando un vero e proprio fenomeno di transizione dallo stato solido granulare a quello fluido viscoso. In tal modo, eventuali costruzioni sovrastanti potrebbero traslare, ribaltarsi o sprofondare nel terreno, fino al collasso delle strutture con danni spesso irreparabili.

Per mitigare il rischio di liquefazione dei terreni, GEOSEC® ha sviluppato una metodologia brevettata, che prevede iniezioni di una speciale resina, capace di consolidare efficacemente, in totale sicurezza e con estrema rapidità, i terreni liquefacibili. I risultati ottenuti su campi prova dell’Emilia Romagna, per diversi siti interessati dal sisma del 2012, sono stati sottoposti al parere del Servizio Geologico Sismico della Regione ed hanno permesso di superare, talvolta anche triplicare, il fattore di sicurezza Fs dettato dalle normative di riferimento, migliorando notevolmente lo stato dell’arte fino ad allora consolidato secondo un approccio basato su invasive iniezioni di cementi ad alta pressione.

Esecuzione e Verifica del Metodo.

La soluzione prevede l’iniezione a bassa pressione di una speciale resina espandente sintetica, leggera ed eco-compatibile alle profondità del terreno ritenute necessarie, su una maglia a più livelli verticali di diffusione, con l’obiettivo di consolidare gli strati di terreno a rischio liquefazione, conformemente alle prescrizioni tecnico-normative vigenti.
In relazione al contesto ambientale e compatibilmente con le strutture e gli impianti interrati, il metodo prevede l’esecuzione di una pluralità di fori (diametro ordinario 20-30 mm) con interasse verticale e in pianta stabilito sulle risultanze diagnostiche, preferibilmente perfezionato su di un sito test preliminare al reale trattamento.
L’intervento viene eseguito sempre sotto controllo strumentale della tomografia di resistività 3D e diffuse prove geotecniche integrate, così da verificare in sito la bontà del trattamento e i fattori di sicurezza richiesti dalle normative.

La Resina Espandente LIQUEMIT®

Si tratta di un nuovo geopolimero, rigorosamente testato e certificato da laboratori autorizzati, di elevata qualità prestazionale, perfettamente stabile nel tempo e conforme alle norme Europee vigenti in materia di tutela ambientale, salute ed igiene del lavoro. La resina  utilizzata per mitigare il rischio di liquefazioni dei terreni viene prodotta da prestigiose multinazionali del settore chimico industriale, secondo specifiche tecniche provenienti dalle esperienze del team GEOSEC®.

Vantaggi per la Struttura.

  • Non necessita di scavi e trivellazioni pesanti e non produce vibrazioni alle opere;
  • Non richiede opere di demolizione e ricostruzione delle fondazioni esistenti;
  • Non persegue e non produce sollevamenti impropri tipici delle resine ad elevata forza espandente.

Vantaggi per il Terreno.

  • Non necessita di alta pressione di spinta in fase di iniezione come, ad esempio, il jet grouting; di conseguenza riduce notevolmente il rischio di dispersione della miscela, consentendo un’azione mirata nel volume di terreno bersaglio;
  • Non appesantisce il terreno dopo il trattamento: il peso specifico della miscela risulta molto inferiore alle miscele cementizie, ed inferiore a quello dell’acqua;
  • Tempi di maturazione della miscela pressoché incomparabili rispetto alle tradizionali iniezioni di miscele cementizie e più precisamente in un rapporto minimo pari ad almeno 1/30;
  • Non inquina il terreno dopo il trattamento (D. Lgs. 152/06 e s.m.i).

Vantaggi Fiscali.

  • La legge di stabilità, più volte prorogata, consente sulla detrazione d’imposta fino al 65% del costo dell’intervento per quegli edifici destinati ad abitazione principale o attività produttive e che ricadono nelle zone sismiche 1 e 2 individuate dall’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274/2003.
  • Per tutte le costruzioni residenziali che non rientrano nelle zone 1 e 2 rimane confermata la possibilità di detrazione d’imposta al 50% sul costo dell’intervento di miglioramento sismico secondo i limiti stabiliti dalla disciplina fiscale pubblicata in gazzetta ufficiale.

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Garanzia Assicurativa Postuma Decennale.

Grazie alla collaborazione con un primario gruppo assicurativo internazionale, siamo in grado di proporre una estensione di garanzia sull’intervento anche mediante copertura assicurativa postuma decennale. Per saperne di più vai alla sezione “GARANZIE” del sito.

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GEOSEC

Referenze

F.a.q. Vuoi saperne di più? Leggi qui le domande più frequenti.

In questa sezione abbiamo raccolto domande, dubbi e curiosità più frequenti dei nostri Clienti nella speranza di poterti fornire una maggiore comprensione delle nostre metodologie e della nostra organizzazione a tutto vantaggio di una scelta chiara e consapevole. Sentiti libero e senza impegno di contattare i nostri tecnici per richiedere un incontro gratuito personalizzato, saremo lieti di poter rispondere ad ogni tua ulteriore domanda.

Che cosa significa liquefazione del terreno?

È noto nell’ingegneria dei terreni il fenomeno della liquefazione di materiali granulari saturi, ed in senso più stretto di sabbie e terreni sabbiosi, che durante l’applicazione di carichi dinamici e ciclici in condizioni non drenate e dovuti ad un sisma, manifestano profonde variazioni dei loro comportamenti tensoriali tali da favorire danni da sprofondamento, rotazione e/o traslazione di edifici e costruzioni.

quali sono gli effetti della liquefazione dei terreni?

La liquefazione dei terreni è un fenomeno idrogeologico conseguente ad eventi sismici in zone caratterizzate da importanti spessori di depositi sabbiosi o limoso – sabbiosi saturi d’acqua, i cui principali effetti di sito possono essere:

  • Fratture nel terreno;
  • Espulsione verso la superficie di acqua e sabbia con possibile formazione di “vulcanelli”;
  • Abbassamenti e sollevamenti del terreno;
  • Collasso di pendii naturali e/o artificiali;
  • Perdita di capacità portante delle fondazioni;
  • Galleggiamento di opere sotterranee.

Quali sono i fattori predisponenti del fenomeno di liquefazione dei terreni?

Gli studi e le conoscenze acquisite negli ultimi anni hanno evidenziato che l’occorrenza di fenomeni di liquefazione è legata alla combinazione di fattori “predisponenti” (ossia legati alla natura non drenante del terreno in analisi) e fattori “scatenanti” (ossia un sisma agente sul suddetto terreno): in assenza di uno di questi due fattori non si genera il fenomeno della liquefazione.

Quali sono i terreni soggetti al rischio distruttivo della liquefazione?

E’ noto che la liquefazione si verifica più frequentemente nei depositi sabbiosi del tipo denominato “sands – clean sand to silty sand” e/o “sand mixtures – silty sand to sandy silt”, ossia depositi caratterizzati da granulometria tendenzialmente omogenea e stratificata il cui spessore può essere anche dell’ordine di metri, in condizioni di terreni normalmente consolidati e saturi talvolta con coperture sovrastanti di terreni invece non liquefacibili. Questi depositi trovano facilmente collocazione in prossimità di depositi fluviali, spiagge e altre aree anche di pianura e di accumulo di sabbie in presenza di falde freatiche molto superficiali. Il fenomeno in discussione si manifesta quando terreni come quelli sopra descritti sono sottoposti ad un evento sismico che porta le pressioni dell’acqua interstiziale contenuta tra i granuli del terreno ad aumentare fino ad eguagliare le tensioni soprastanti, così da annullare le resistenze di taglio del terreno (Terzaghi, K., “Theoretical Soil Mechanics”, John Wiley and Sons, New York ,1943) innescando un vero e proprio fenomeno di transizione dallo stato solido granulare a quello liquido.

Cosa accade nei terreni sabbiosi in occasione di un sisma importante?

I modelli più recenti ed avvalorati per descrivere il sistema dei terreni sabbiosi che possono andar incontro a liquefazione prevedono dei sistemi granulari saturi di acqua interstiziale in cui la resistenza ai carichi applicati è data da interazioni di tipo “attritivo” tra i granuli (ossia la resistenza di frizione tra i vari granuli dipendente solo dalla pressione media di contatto) ed eventualmente da interazioni di tipo “adesivo” (non dipendenti dalla pressione media agente e relative alle tipologie e quantità di legami presenti all’interno del materiale). All’interno di questa specifica tipologia di materiali, quando avviene un sisma, si generano distorsioni delle disposizioni spaziali dei granuli producendo un incremento della pressione interstiziale del liquido tra i vuoti ed una conseguente perdita di contatto tra i grani con riduzione dell’interazione di tipo attritivo e della resistenza di taglio del sistema.

In questa fase, durante l’applicazione del sisma, parte dell’eccesso delle pressioni interstiziali si dissipa attraverso rotture del terreno con conseguenti getti d’acqua e sabbia superficiali spesso chiaramente visibili e rilevabili. Inoltre, dopo la cessazione del sisma, si possono sviluppare ulteriori fenomeni di dissipazione dell’eccessiva pressione interstiziale producendo recupero dei contatti tra granuli con un riaddensamento reciproco delle particelle granulari che inducono variazioni topografiche macroscopiche quali, ad esempio, oscillazioni, sprofondamento, ribaltamento e/o spostamento laterale (lateral spreading) dei terreni, fino al collasso della struttura stessa.

La soluzione LIQUEMIT® è conforme alle norme tecniche di settore?

I risultati ottenuti con metodo LIQUEMIT® di GEOSEC hanno dimostrato, su applicazioni post sisma 2012, un significativo miglioramento delle prestazioni geotecniche del terreno trattato in assoluta conformità con le norme tecniche di settore e le prescrizioni indicate dal Servizio Geologico Sismico della Regione Emilia Romagna. Ne consegue che il metodo si è confermato a pieno titolo quale soluzione alternativa e di significativo interesse per la  risoluzione dei problemi di mitigazione del rischio liquefazione ed in particolare evidenziando numerosi vantaggi in confronto alle soluzioni di iniezione più tradizionali, sia in termini prestazionali (talvolta duplicando il Fattore di sicurezza di riferimento Fs) che applicativo – logistici, infatti il metodo LIQUEMIT® può essere liberamente applicato anche al di sotto e dentro alle costruzioni là dove macchinari pesanti e ingombranti non riuscirebbero ad operare.

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