Nel corso delle opere di scavo destinate alla realizzazione delle fondazioni del nuovo soppalco e del vano ascensore, sono emersi resti murari e reperti di interesse archeologico. È stata pertanto avviata la procedura di verifica ed assistenza archeologica preventiva per la catalogazione, lo studio e la salvaguardia dei ritrovamenti.

Il progetto di ristrutturazione ed adeguamento sismico si sviluppa su una superficie complessiva di circa 730 m² articolata su tre livelli, con doppio accesso da via Clavature e via Pescherie Vecchie. L’intervento prevede il restauro e l’allungamento della pensilina storica d’ingresso oltre al ripristino dei grandi lucernari vetrati centrali.

2. Indagini Geotecniche e Collaudo Non Distruttivo

Su incarico dell’Impresa Costruttrice, nel mese di settembre è stata eseguita una campagna di controlli non distruttivi per la verifica dell’integrità strutturale di n. 10 micropali di fondazione.

Caratteristiche geometriche dei micropali indagatoi:

• Diametro nominale (d): 180 mm;

• Lunghezza di progetto (L): 10,0 m.

3. Metodologia di Prova: Sonic Integrity Test (SIT / PIT)

A. Principio Fisico dell’Ecometria

La prova ecometrica a bassa deformazione (Low Strain Integrity Testing) si basa sulla teoria della propagazione monodimensionale delle onde elastiche di sferzamento all’interno di un elemento strutturale allungato.

1. Generazione dell’impulso: Un martello calibrato a testa morbida immette un’onda sferica di compressione sulla testa del palo opportunamente preparata e levigata;

2. Riflessione dell’onda: L’onda elastica si propaga lungo il fusto alla velocità nominale del materiale (c 3800 m/s) e viene riflessa in corrispondenza del fondo del palo (cambiamento netto di impedenza acustica Z = A *ρ*c tra calcestruzzo e terreno fondale);

3. Rilevazione delle discontinuità: Eventuali anomalie lungo il fusto (restringimenti di sezione, vespai, inclusioni di terreno, variazione della densità della miscela cementizia) generano una riflessione anticipata (eco secondario) rispetto al segnale di fondo base.

B. Calcolo della Profondità

La profondità dell’interfaccia di riflessione Lr viene ricavata mediante l’equazione:

Dove:

• c = Velocità di propagazione dell’onda di pressione nel micropalo (m/s);

• Δt = Tempo intercorso tra l’impulso iniziale e la ricezione del segnale d’eco riflesso (s).

4. Esito delle Misurazioni ed Interpretazione dei Dati

L’analisi dei riflettogrammi elaborati non ha evidenziato anomalie rilevanti o variazioni brusche dell’impedenza acustica (assenza di restringimenti di sezione o discontinuità di getto).

• Continuità strutturale: Ottima lungo l’intero sviluppo dei micropali;

• Profondità rilevata dell’eco di punta: Compresa tra 10,0 m e 10,2, perfettamente coerente con la lunghezza di progetto.

L’indagine ecometrica ha pertanto dato esito positivo, confermando l’idoneità dei micropali alle sollecitazioni di progetto.

5. 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 per l’esecuzione dei controlli di continuità e collaudo sulle fondazioni profonde (pali e micropali).

Generato da un impatto a bassa energia sulla testa del palo, l’impulso si propaga assialmente verso il basso e viene riflesso dalla punta dell’elemento o da qualsiasi variazione di impedenza acustica Z, definita dalla relazione:

Dove:

• A = Area della sezione trasversale del palo (m²);

• E = Modulo di elasticità longitudinale del calcestruzzo (N/m²);

• ρ = Densità del materiale (kg/m³);

• c = Velocità di propagazione dell’onda di compressione (m/s).

Eventuali variazioni geometriche (spanciamenti o restringimenti), variazioni delle proprietà meccaniche della miscela (vespai, inclusioni di terreno) o discontinuità fisiche generano riflessioni d’onda secondarie che si sovrappongono al segnale di ritorno. Il segnale è inoltre influenzato dal confinamento e dalla stratigrafia del terreno circostante.

2. Descrizione del Cantiere e Campione d’Indagine

L’indagine è stata eseguita su n. 10 pali di fondazione in calcestruzzo armato facenti parte di una paratia contigua di sostegno, realizzata per consentire gli scavi di sbancamento necessari alla costruzione di un nuovo fabbricato residenziale nella prima periferia di Imola (BO).

Caratteristiche di progetto degli elementi indagati:

• Classe del calcestruzzo: C28/35 (Rck 35 N/mm²);

• Diametro nominale (d): 0,40 m (400 mm);

• Lunghezza nominale (L): 10,0 m.

3. Esito delle Misurazioni ed Analisi dei Riflettogrammi

L’elaborazione ecometrica delle risposte temporali acquisite ha fornito i seguenti risultati:

• Profondità di riflessione di punta: Tutti i pali controllati mostrano un chiaro segnale di risposta di punta a una profondità d’onda calcolata variabile tra 9,5 m e 10,5 m, confermando la continuità dell’asta fino al fondo dello scavo;

• Identificazione delle variazioni di sezione: Nei segnali riflettometrici non sono emersi difetti critici o lesioni di continuità. Tuttavia, su diversi pali è stata rilevata un’anomalia caratteristica posizionata ad una profondità variabile tra 2,2 m e 5,7 m dalla testa del palo;

• Natura dell’anomalia: La forma della riflessione indica un locato incremento di sezione (spanciamento/bulbo di getto) seguito da un graduale rientro nella sezione nominale, fenomeno tipico legato alla deformazione della parete di scavo durante il getto in strati di terreno a debole portanza.

In conclusione, la paratia presenta una piena continuità strutturale e risponde idoneamente ai requisiti di collaudo.

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: Linee guida per le prove di collaudo e di integrità sui pali di fondazione e sulle paratie.

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.