Libri di Maurizio Tanzini

L’autore continua la serie focalizzandosi sulle fondazioni, coadiuvato dall’utile presenza di 50 fogli di calcolo excel per la progettazione geotecnica e sismica, ciascuno preceduto da brevi cenni di teoria. Un testo prezioso e pratico scritto da un autore seguito e amato, di grande aiuto per i progettisti.

L'opera, composta da tre volumi, fornisce una raccolta di fogli di calcolo Excel utili per la progettazione geotecnica e anche sismica. In questo primo volume vengono affrontati tutti gli aspetti fondamentali relativi alla caratterizzazione geotecnica dei terreni e degli ammassi rocciosi. Gli argomenti dei fogli di calcolo Excel sono stati suddivisi in appositi capitoli in ciascuno dei quali è riportata una breve teoria esplicativa di quanto è stato sviluppato e riportato nei singoli fogli di calcolo. I principali argomenti trattati sono l'identificazione, la classificazione e caratterizzazione fisica dei terreni; l'elaborazione e interpretazione dei risultati delle prove di laboratorio e di tutte le principali prove in sito impiegate per la determinazione della resistenza e deformabilità dei terreni quali le prove SPT, CPT, CPTU, pressiometriche, dilatometriche e di permeabilità; l'impiego delle prove geotecniche per la caratterizzazione del sito ai fini dello studio della risposta sismica locale; l'applicazione dei sistemi di classificazione degli ammassi rocciosi; l'interpretazione delle prove geomeccaniche di laboratorio quali le prove di compressione monoassiale, triassiale e di taglio diretto.

Il dissesto idrogeologico è un fenomeno molto frequente in Italia. Alluvioni e frane sono dovuti in buona parte alla fragilità di un territorio geologicamente giovane, ma spesso sono aggravati dall'uso scorretto che l'uomo fa di quello stesso territorio. È ormai tempo che il nostro paese si doti di un piano organico di interventi finalizzati alla prevenzione idrogeologica ed è in tale prospettiva che il Governo ha istituito una apposita struttura di missione, #ItaliaSicura, il cui scopo è individuare e dare una priorità ai progetti di mitigazione del rischio nelle diverse regioni. Questo volume vuole essere uno strumento utile per i tecnici chiamati a realizzare tali progetti, descrivendo gli interventi che possono essere realizzati per ridurre i rischi idraulici e idrogeologici. Il libro analizza gli interventi di sistemazione dei fenomeni franosi, con particolare attenzione alla messa in sicurezza dalle colate di detrito (debris flow) e al ruolo della vegetazione nel controllo dell'erosione e della stabilità dei pendii. Vengono inoltre esaminate le sistemazioni idrauliche dei corsi d'acqua e le soluzioni per la difesa idraulica delle aree urbanizzate.

La realizzazione di infrastrutture civili e industriali ricorre sempre più spesso alla progettazione e costruzione gallerie e opere in sotterraneo sia in ambiente urbano, per rendere compatibile lo sviluppo con la qualità della vita, sia in corrispondenza dei lunghi tracciati stradali e ferroviari, dove la costruzione di gallerie di valico molto lunghe facilita percorsi d'accesso, riduce le pendenze e permette ulteriore velocizzazione e incremento nella capacità di trasporto. La progettazione e costruzione gallerie diventa sempre più una scienza nell'ambito dell'ingegneria civile e geotecnica, per via della grande importanza che rivestono le indagini geologiche e geotecniche, allo scopo di identificare correttamente i rischi connessi con la realizzazione di un'opera in sotterraneo, e scegliere quindi, in modo razionale, una soluzione progettuale che permetta di controllare e minimizzare i tempi e i costi di costruzione.

La relazione geologica e quella geotecnica costituiscono i documenti progettuali fondamentali per quanto concerne l'esposizione sia delle indagini geologiche e geotecniche sia dei risultati degli studi condotti per la progettazione geotecnica di un'opera civile o di una infrastruttura. Il progetto geotecnico rappresenta l'atto di sintesi con il quale il progettista procede alla soluzione di un problema geotecnico. Nel caso specifico si tratta di individuare soluzioni idonee ad istituire un corretto rapporto di compatibilità tra le opere e il terreno. Ciò comporta la pianificazione e lo svolgimento di indagini in sito e prove in sito e in laboratorio; queste hanno come obiettivo la definizione del modello geologico (caratterizzazione geologica) e del modello geotecnico (caratterizzazione geotecnica) e, quindi, del cosiddetto modello di calcolo da adottare. È indispensabile situare il problema in un contesto assai ampio, che pone l'esigenza di un approccio multidisciplinare, per via dei vincoli posti dalle diverse problematiche da affrontare in fase di progetto e di costruzione: funzionali, ambientali, geologiche, idrogeologiche, geotecniche. Proprio allo scopo di evidenziare l'importanza di un approccio di tal tipo il testo analizza sia la relazione geologica, di competenza del geologo, sia la relazione geotecnica, di competenza dell'ingegnere geotecnico.

L'idroelettrico costituisce la più importante e tradizionale fonte di energia rinnovabile in Europa. La presente pubblicazione analizza tutti gli aspetti relativi alla progettazione e costruzione degli impianti idroelettrici sia grandi sia piccoli. Peraltro il mini idroelettrico è destinato ad avere un sempre maggiore sviluppo nell'ambito della produzione delle energie rinnovabili. Nella presente seconda edizione è stata inserita un'appendice relativa alla fondamentale problematica geologica e geotecnica della stabilità dei versanti interessati dalla presenza del bacino artificiale. È anche trattata la frana del Vajont. Tale immane tragedia resterà per sempre come importante ammonimento sulle fondamentali responsabilità dei progettisti di opere civili ed infrastrutture. In particolar modo proprio la progettazione e la costruzione delle dighe e degli impianti idroelettrici rappresentano anche oggi una delle sfide professionali più delicate ed impegnative per tutti gli specialisti coinvolti nella progettazione di un'opera così complessa, a partire dai geologi, dai geotecnici e dagli ingegneri civili.

Le perforazioni assumono un ruolo di fondamentale importanza nell'ambito dell'ingegneria civile e geotecnica. Ogni tipo di opera geotecnica è infatti basata sull'impiego delle perforazioni, dalla progettazione fino alla costruzione dell'opera. Nella fase progettuale le perforazioni di sondaggio hanno lo scopo fondamentale di: ricostruire il profilo stratigrafico mediante l'esame dei campioni estratti, consentire il prelievo di campioni per la determinazione delle proprietà fisiche e meccaniche, consentire l'esecuzione di rilievi e misure sulle acque sotterranee, consentire, mediante l'esecuzione di prove in sito, la determinazione, delle proprietà geotecniche del terreno. Nella fase costruttiva le perforazioni sono utilizzate dalle diverse tecnologie costruttive per la realizzazione delle più frequenti opere geotecniche quali quelle relative al contenimento del terreno (paratie di pali, di micropali, paratie in jet grouting colonnare, diaframmi continui), alle fondazioni profonde (pali trivellati di piccolo, medio o grande diametro, colonne di jet grouting, elementi di diaframma) e allo scavo delle gallerie ed opere in sotterraneo. Conseguentemente, le perforazioni e lo sviluppo tecnologico legato alle perforazioni, oggetto del libro, assumono un'importanza fondamentale per la corretta progettazione e applicazione dei principi della meccanica dei terreni e delle rocce.

La progettazione di adeguate opere per la salvaguardia di abitati e di manufatti assume un ruolo fondamentale per la conservazione del suolo e per evitare il più possibile le calamità naturali dovute ai fenomeni franosi. Il volume descrive il complesso iter attraverso il quale è identificato ed analizzato un fenomeno franoso: studi geologici; programmazione e interpretazione delle indagini geognostiche; caratterizzazione geotecnica-geomeccanica; verifiche di stabilità; definizione dell'intervento di stabilizzazione e consolidamento più appropriato, sia dal punto di vista tecnico-economico sia per quanto concerne la massima riduzione dell'impatto dell'intervento sull'ambiente circostante. Lo studio di un fenomeno franoso coinvolge diverse competenze e aspetti tipicamente interdisciplinari. Il successo di ogni intervento di stabilizzazione e consolidamento è in buona parte basato sulla collaborazione fra il geologo, l'ingegnere geotecnico, l'amministrazione pubblica e l'impresa esecutrice dei lavori. Aspetti particolarmente critici dell'iter progettuale riguardano le indagini in sito e in laboratorio, svolte sotto la stretta supervisione del geologo e dell'ingegnere geotecnico. Questa seconda edizione è stata corredata di un nuovo capitolo che tratta sia dell'EC7 sia delle nuove NTC, fornendo degli esempi applicativi di analisi di stabilità dei pendii e dei fronti di scavo sia in assenza sia in presenza di interventi di stabilizzazione.

Nei primi anni '50, un sistema di pali di sottofondazione era sufficiente per sostenere i carichi strutturali di un edificio danneggiato dai bombardamenti, minimizzando il disturbo arrecato al terreno e alle strutture esistenti e utilizzando attrezzature di ingombro ridotto. La diffusione e richiesta ha portato all'introduzione ufficiale dei cosiddetti reticoli di micropali, applicati per la stabilizzazione dei pendii, il rinforzo di banchine, la protezione di scavi e per particolari applicazioni di supporto e rinforzo dei terreni e delle strutture. Infine, l'elevata competenza, sia delle imprese specializzate in fondazioni sia dei progettisti, ha reso possibile lo sviluppo tecnologico dei pali in modo particolare di quelli di piccolo diametro. Il volume si prefigge l'obiettivo di presentare lo stato dell'arte dei micropali e dei pali, di piccolo diametro, approfondendo le diverse tipologie, i campi di applicazione e gli aspetti progettuali e tecnologici. Il testo è stato corredato di un nuovo capitolo che tratta sia dell'EC7 sia delle nuove NTC, fornendo degli esempi applicativi di progettazione e verifica di fondazioni profonde su pali di piccolo diametro e di opere di sostegno realizzate con micropali, in condizioni statiche e sismiche.

L'indagine geotecnica costituisce una premessa fondamentale per lo sviluppo di un buon progetto in grado di perseguire la costruzione dell'opera a regola d'arte, con la minima spesa e nel pieno rispetto dei tempi contrattuali. L'indagine geotecnica costituisce infatti l'aspetto più importante per la caratterizzazione geotecnica dei terreni e delle rocce, in quanto permette di definire la struttura e le proprietà fisiche e meccaniche della parte di sottosuolo interessata dai manufatti e incide sulle diverse fasi del progetto e della costruzione, dalla concezione dell'opera fino al controllo del suo comportamento, una volta costruita. L'indagine geotecnica sta assumendo sempre più importanza nell'ambito di tutti gli addetti ai lavori, dai progettisti, sensibilizzati da una legislazione sempre più rigorosa e precisa, fino agli studiosi, che hanno arricchito la progettazione di contenuti metodologici e tecnologici molto avanzati: i mezzi d'indagine sono stati potenziati per giungere a una determinazione del comportamento meccanico dei terreni e delle rocce adeguata ai numerosi modelli disponibili. Tenendo conto che nel 2009 sono entrate in vigore in Italia le Nuove norme tecniche per le costruzioni, che hanno pienamente recepito l'approccio e le indicazioni della normativa europea (Eurocodice 7), il volume è stato aggiornato e integrato per fornire un utile strumento di lavoro per l'impostazione dell'indagine geotecnica alla luce delle nuove normative europee e nazionali.

Completa trattazione interamente dedicata alle fondazioni, ovvero a quella parte della struttura edilizia che interagisce direttamente con il terreno sottostante, influenzandolo con il suo peso, e subendone contemporaneamente dissesti e assestamenti. Nonostante la notevole complessità dell'argomento trattato, che quindi implica la commistione di teorie strutturali e geotecniche, il testo si presenta completo e di agevole consultazione. Particolare approfondimento è dedicato sia alla caratterizzazione geotecnica che, nell'ambito della nuova normativa europea, deve prevedere la definizione di parametri di resistenza al taglio e di deformabilità caratteristici sia all'applicazione delle verifiche agli stati limite ultimi secondo le indicazioni dell'Eurocodice 7, per quanto concerne sia le fondazioni superficiali sia le fondazioni profonde su pali. Sulla base delle più recenti indicazioni della normativa nazionale ed europea (Eurocodice 8), in un apposito capitolo vengono analizzate tutte le problematiche relative alla progettazione delle fondazioni in zone sismiche. Vengono esaminate in dettaglio tutte le più importanti tipologie di fondazione come le fondazioni dirette (plinti, travi rovesce, fondazioni a graticcio e a platea), le fondazioni compensate, le fondazioni su pali, le fondazioni a pozzo, le fondazioni di macchine.