Analisi geotecniche per la progettazione di nuove strutture turistiche in Harvest Caye in Belize, Centro America

beli_1beli_2beli_3beli_4beli_5beli_6
Descrizione progetto
Tabella riepilogativa intervento
Inquadramento tipologia di intervento

Descrizione progetto

1.Tipologia di palo
Sono stati previsti pali infissi prefabbricati in c.a.p. di sezione quadrata con lato pari a 14” (circa 355 mm). Tali pali verranno installati per battitura.
Il progetto in esame è stato eseguito facendo interamente riferimento ad unità di misura americane.

2. Modellazione geotecnica
Si illustra l’interpretazione delle 5 prove dilatometriche DMT omogenee tra loro che fanno parte del modello geotecnico A.

3.Progetto fondazione faro
Il layout della fondazione del faro, fornita dal relativo progettista, risulta costituita da 32 pali battuti, divisi in gruppi da 8, disposti simmetricamente rispetto agli assi.

E’ stato eseguito uno studio con il programma Repute della società Geocentrix, software che permette di tenere conto della reale stratigrafia del sito di intervento, del comportamento non lineare del terreno, evitano le concentrazioni di sollecitazione nei pali più centrifugati del gruppo. Tale programma consente inoltre di tenere in considerazione fenomeni, quali lo shadowing, propri dell’interazione tra i pali del gruppo. Ciò non solo produce una maggiore accuratezza ma consente di considerare anche gli effetti di interazione terreno – struttura.

Il software Repute è un codice di calcolo di tipo BEM che prevede la discretizzazione solo dell’interfaccia (da qui il loro nome) tra pali e terreno.

La soluzione non lineare permette di:
– Ottenere il modello costitutivo del terreno più attinente alla realtà;
– Considerare la plasticizzazione dei singoli pali del gruppo: quando il più caricato ha raggiunto la sua massima portata assiale non è più in grado di aumentare il proprio carico e dunque le sollecitazioni si ridistribuiscono agli altri pali del gruppo, così com’è lecito attendersi nella realtà;
– Ottenere il carico massimo sul palo più caricato più preciso.

I pali in Repute sono state modellati come pali battuti circolari equivalenti.
Per la platea di collegamento dei pali è stata considerata una platea di peso equivalente perché non è possibile definire una geometria come quella fornita dai progettisti.

Modello in Repute
La fondazione del faro assoggettata inizialmente soltanto ad un carico centrato di compressione verticale (l’unico input ricevuto in tal senso dai progettisti del faro) genera un carico assiale sui pali non uniformemente distribuito ma variabile a causa degli effetti di interazione tra gli stessi. Tale fatto non è rappresentabile se non impiegando un metodo di calcolo geotecnico, cioè che tenga conto delle proprietà meccaniche del terreno, quale ad esempio quello qui presentato.
Si riporta la distribuzione verticale del carico assiale che agisce sui pali, così come ottenuta dall’analisi BEM. Per maggiore chiarezza vengono visualizzati i risultati relativi ai soli 8 pali evidenziati nella figura seguente. Ciò è corretto in virtù della simmetria del layout di fondazione.
Massime azioni agenti nei pali di un quarto della Fondazione.
È stata valutata la portata dei pali al variare della lunghezza per la zona del faro (modello geotecnico A).
Ciò perché si rileva un substrato rigido, a profondità dal piano campagna variabile tra 10.0 m e 17.0 m, che impedisce l’infissione dei pali.
Il palo lungo 12.0m è sfruttato quasi totalmente per i soli carichi verticali trasmessi dal faro.
Si è poi provveduto a ricercare il massimo momento flettente sopportato dal gruppo di pali ottenendo un valore di 1491 kNm. Ciò purché si ponga attenzione al layout della fondazione.
Se questa fosse infatti realizzata dov’è possibile porre in opera pali solo della lunghezza minima (12.0m) si dovrà aumentata la resistenza della fondazione prevedendo un numero maggiore di pali.
Una possibile soluzione che prevede pali supplementari è riportata in figura. I pali aggiuntivi, indicati in verde, hanno una maggiore centrifugazione e sono quindi in grado di assorbire una più importante aliquota dell’azione flettente.

Tabella riepilogativa intervento

INTERVENTO Modellazione geotecnica e calcolo capacità portante dei pali infissi prefabbricati a sezione quadrata
UBICAZIONE INTERVENTO Belize – CENTRO AMERICA
PERIODO 2015
COMMITTENTE Norwegian Cruise Line
IMPORTO LAVORI
IMPRESA ESECUTRICE
DESCRIZIONE DEL SERVIZIO SVOLTO Modellazione geotecnica con interpretazione di prove dilatometriche e calcolo della capacità portante dei pali infissi di fondazione a sezione quadrata. Studio fondazione della struttura del faro con approccio Boundary Element Method (BEM) e software Repute.
STATO DI ATTUAZIONE Ultimato
DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO Realizzazione di varie strutture turistiche tra le quali quelle di maggior rilievo risultano una zip line e un faro. Verranno anche realizzate altre strutture turistiche come una piscina e un terminale degli autobus.

Inquadramento tipologia di intervento

CATEGORIA

DESTINAZIONE FUNZIONALE

ID Opere

Corrispondenze

IDENTIFICAZIONE DELLE OPERE

GRADI DI COMPESSITA’

G

L. 143/49 Classi e categorie

D.M.
18/11/1971

D.M.
232/1991

Strutture Strutture speciali

S.05

I/g

III

Opere strutturali di notevole importanza costruttiva e richiedenti calcolazioni particolari – Verifiche strutturali relative – Strutture con metodologie normative che richiedono modellazione particolare: edifici alti con necessità di valutazioni di secondo ordine. 1,15