I muri in gabbioni sono un particolare tipo di opere di sostegno a gravità a struttura modulare, realizzati mediante l’assemblaggio di elementi parallelepipedi in rete metallica (gabbioni) riempiti con pietrame direttamente in cantiere. Generalmente, i gabbioni sono formati da rete d’acciaio a maglia esagonale a doppia torsione e hanno una larghezza di 1 m e un’ altezza di 0,50 o 1,00 m; la lunghezza invece è variabile da 1,5 a 2 m. Essi possono essere divisi all’interno da diaframmi, anch’essi in rete metallica a doppia torsione. La maglia della rete ha dimensioni 8×10 cm, tessuta con filo di ferro zincato a doppia torsione di diametro di 2,7 mm; ogni telo di rete presenta inoltre una bordatura perimetrale realizzata con filo di diametro maggiore di quello dei fili interni e tiranti di diametro 4,0 mm. La doppia torsione dei fili impedisce il rapido propagarsi di smagliature in seguito alla rottura accidentale di un filo, come verificato sperimentalmente. Per garantire il buon comportamento strutturale dei muri in gabbioni è necessaria un’accurata esecuzione del riempimento in pietrame ed è preferibile disporre di singoli elementi affinché la rete metallica sia distribuita in modo omogeneo all’interno dell’opera.
VERIFICHE
La progettazione delle opere in gabbioni deve avvenire secondo i criteri stabiliti per i muri di sostegno a gravità tradizionali con aggiunta delle verifiche interne, con riferimento agli stati limite elencati al Cap. 6.5.3.1.1 del D.M. 14.01.2008 (NTC) validi sia per le condizioni statiche che per quelle pseudo-statiche.
Il software GDW effettua tutte le verifiche previste dalle NTC, inoltre nelle verifiche di stabilità globale secondo la M2+R2+Kh±Kv, oltre alle superfici di scorrimento globali “sotto la fondazione”, vengono considerati anche gli scorrimenti tra i gabbioni e dietro il gabbione.
Occorre inoltre effettuare le verifiche interne: scorrimento tra i gabbioni, schiacciamento e resistenza a rottura della rete.
ANALISI DELLE DEFORMAZIONI
Per l’analisi delle deformazioni di muri in gabbioni sono richieste sofisticate analisi di tipo sforzo-deformazione condotte attraverso il metodo ad elementi finiti (FEM), che si configura in una tecnica numerica per fornire una soluzione approssimata di un problema descritto da equazioni alla derivate parziali. La simulazione numerica puo’ essere sintetizzata nelle seguenti fasi:
- Modellazione geometrica dei gabbioni e del terreno;
- Scelta del modello costitutivo con le relative proprietà dei materiali di riempimento e dei gabbioni (Modulo elastico, Poisson, Angolo di resistenza a taglio, Dilatanza, Criterio di rottura). Simulazione della presenza della rete metallica attraverso elementi lineari di tipo trave di minima rigidezza flessionale;
- Scelta delle condizioni al contorno iniziali e di carico;
- Settaggio della Mesh di calcolo con elementi triangolari a 6 nodi, infittimento nei punti critici di deformazione;
- Analisi numerica non lineare su stato finale dell’opera, analisi per “fase di costruzione”, criterio di distribuzione delle tensioni di Newton Raphson e di carico a spinta laterale;
- Interpretazione dei risultati: fattori di carico-spostamenti, tensioni (SigmaX, SigmaY, Sigma1, Sigma2, Von Mises), deformazioni e spostamenti;
- Analisi sismica statica e dinamica su spettri di risposta.
Per effettuare analisi sforzi-deformazione FEM, GEOSTRU ha sviluppato il software GFAS un solutore basato sul metodo ad elementi finiti. GFAS essendo un solutore sviluppato per analisi geotecniche consente di analizzare una ampia casistica di opere geotecniche anche con opere di rinforzo.
