Prove di Integrità Strutturale su Pali di Fondazione mediante Tecnica Impulsiva

1. Principi Teorici della Prova ad Impulso (Low Strain Impact Test)

La prova diagnostica condotta mediante tecnica impulsiva (Sonic Integrity Test / Mechanical Admittance) rappresenta uno dei metodi non distruttivi più diffusi per verificare la continuità e la qualità geometrico-strutturale dei pali di fondazione.

L’impatto prodotto da un martello strumentato sulla testa del palo genera un’onda elastica di compressione che si propaga assialmente verso il basso ad una velocità costante c, funzione delle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo (c = √E/ρ).

L’onda primaria viaggia lungo il fusto del palo e viene riflessa dall’estremità inferiore (punta), nonché da eventuali variazioni di impedenza acustica lungo lo sviluppo dell’asta. Tali riflessioni sono determinate da:

• Variazioni della sezione trasversale del palo (spanciamenti o restringimenti);

• Variazioni della densità e del modulo elastico del calcestruzzo (vespai, inclusioni di terreno, sgranamenti);

• Interazione e confinamento acustico offerto dai diversi strati di terreno attraversati.

2. Inquadramento dell’Opera e Campione d’Indagine

I rilievi sono stati eseguiti nell’ambito dei lavori di ampliamento alla terza corsia dell’Autostrada A1, all’interno del cantiere destinato alla realizzazione di un nuovo cavalcavia autostradale.

L’indagine ha interessato n. 11 pali di fondazione in calcestruzzo armato costituenti l’opera di fondazione profonda della spalla del cavalcavia. Sebbene la prova sia di rapida esecuzione in cantiere, essa richiede un’accurata preparazione della superficie di impatto e una spiccata competenza tecnico-diagnostica da parte dell’operatore per la corretta interpretazione dei riflettogrammi.

3. Elaborazione Dati ed Esito delle Indagini

L’acquisizione ed elaborazione dei segnali accelerometrici e di forza è stata condotta con un approccio combinato:

1. Analisi nel dominio del tempo (Time Domain): Identificazione dei tempi di volo Δt dell’onda primaria e rilievo di eventuali echi anticipati generati da discontinuità fisiche;

2. Analisi nel dominio delle frequenze (Frequency Domain / Mobilità Meccanica): Valutazione della funzione di risposta in frequenza (FRF) mediante trasformata rapida di Fourier per lo studio del comportamento dinamico globale del palo.

Risultati ottenuti:

L’analisi integrata dei segnali dinamici e del comportamento elastico rilevato ha consentito di verificare la perfetta continuità di tutti gli 11 elementi indagati. Tutti i pali controllati sono risultati integri, conformi alle geometrie di progetto e privi di difetti o lesioni strutturali.

4. Normativa di Riferimento

• ASTM D5882-07: Standard Test Method for Low Strain Impact Integrity Testing of Deep Foundations;

• NTC 2018 & Circolare n. 7/2019: Istruzioni relative ai controlli non distruttivi di continuità e collaudo sulle fondazioni profonde.