Verifiche sulle terre rinforzate secondo le NTC 2017
Le strutture in terra rinforzata sono opere di sostegno il cui funzionamento è garantito dall’interazione del terreno con elementi di rinforzo, caratterizzati da elevata resistenza meccanica, in grado di collaborare con il terreno e costituire un sistema con caratteristiche di resistenza migliorate rispetto a quelle del solo terreno. Le opere di sostegno in terra rinforzata possono essere impiegate in diversi campi:
- Rilevati stradali e ferroviari
- Opere di sostegno di controripa e sottoscarpa
- Consolidamento di versanti in frana
- Barriere paramassi
- Rialzi arginali di canali e fiumi
- Consolidamento del terreno all’imbocco di gallerie
Dal punto di vista normativo, le opere in terra rinforzata di collocano nel paragrafo § 6.5 OPERE DI SOSTEGNO delle NTC 2017: esse rientrano nella definizione di “….strutture miste, che esplicano la funzione di sostegno anche per effetto di trattamenti di miglioramento e per la presenza di particolari elementi di rinforzo e collegamento”.
Come per i muri di sostegno, anche per le strutture in terra rinforzata devono essere effettuate le verifiche con riferimento almeno ai seguenti stati limite:
- SLU di tipo geotecnico (GEO)
- scorrimento sul piano di posa,
- collasso per carico limite del complesso fondazione-terreno;
- ribaltamento;
- stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno;
- SLU di tipo strutturale (STR)
- Raggiungimento della resistenza negli elementi strutturali.
La verifica di stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno deve essere effettuata secondo l’Approccio 1, con la Combinazione 2 (A2+M2+R2), tenendo conto dei dei coefficienti parziali riportati nelle seguenti tabelle:
Tab. 6.2.I – Coefficienti parziali per le azioni o per l’effetto delle azioni
Carichi | Effetto | Coefficiente Parziale | EQU | (A1) | (A2) |
Carichi permanenti G1 | Favorevole | γG1 | 0.9 | 1.0 | 1.0 |
Sfavorevole | 1.1 | 1.3 | 1.0 | ||
Carichi permanenti G2 | Favorevole | γG2 | 0.0 | 0.0 | 0. |
Sfavorevole | 1.5 | 1.5 | 1.3 | ||
Azioni variabili Q | Favorevole | γQi | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
Sfavorevole | 1.5 | 1.5 | 1.3 |
Tab. 6.2.II – Coefficienti parziali per i parametri geotecnici
Parametro | Grandezza alla quale applicare il coefficiente parziale | Coefficiente parziale γM | (M1) | (M2) |
Tangente dell’angolo di resistenza a taglio | tanφ’k | γφ’ | 1.0 | 1.25 |
Coesione efficace | c’k | γc’ | 1.0 | 1.25 |
Coesione non drenata | cuk | γcu | 1.0 | 1.4 |
Peso dell’unità di volume | γγ | γγ | 1.0 | 1.0 |
Le rimanenti verifiche devono essere fatte secondo l’Approccio 2, con la combinazione (A1+M1+R3) tenendo conto dei coefficienti delle tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.5.I, di seguito riportata:
Tab. 6.5.I – Coefficienti parziali γR per le verifiche agli stati limite ultimi dei muri di sostegno
Verifica | Coefficiente parziale (R3) |
Capacità portante della fondazione | γR = 1.4 |
Scorrimento | γR = 1.1 |
Ribaltamento | γR = 1.15 |
Resistenza del terreno a valle | γR = 1.4 |
Rispetto alle NTC del 2008, non c’è più la scelta di seguire uno dei due approcci, ma va usato solo l’Approccio 2. Inoltre, la verifica EQU di corpo rigido da eseguire con i coefficienti parziali M2, viene sostituita dalla verifica a ribaltamento secondo i criteri prima indicati che non prevedono l’impiego dei parametri geotecnici ridotti, bensì la riduzione degli effetti delle azioni stabilizzanti tramite il coefficiente R3.
Le verifiche condotte finora riguardano la stabilità globale dell’opera che viene considerata come un blocco rigido su cui si applicano i meccanismi di collasso tipici dei muri di sostegno, ma per le strutture miste, come le terre rinforzate, le verifiche di stabilità globale vanno accompagnate a verifiche di stabilità locale. Queste prevedono i seguenti meccanismi di collasso:
- Sfilamento del rinforzo dal terreno.
- Rottura locale interna o sulla facciata dell’opera.
Quest’ultima viene determinata da superfici di rottura potenziale che si sviluppano internamente al blocco e possono essere verificate usando i metodi convenzionali della stabilità dei pendii per superfici circolari.