Prove di carico su pali e micropali di fondazione

Cosa sono le prove di carico su pali e micropali di fondazione

Le prove di carico su pali sono prove eseguite in situ che permettono di verificare il reale comportamento di un palo di fondazione sotto l’azione di un carico applicato in maniera controllata. Si tratta di una delle prove più affidabili per accertare la capacità portante di un palo, sia esso trivellato, infisso o realizzato come micropalo. Rispetto alle prove di carico su solai, ponti e coperture, che indagano gli elementi in elevazione, qui la verifica riguarda la fondazione profonda.

L’obiettivo è duplice: da un lato confermare le ipotesi di calcolo assunte in fase di progetto, dall’altro verificare che la fondazione sia in grado di sostenere in piena sicurezza i carichi previsti dalla struttura sovrastante. Le prove di carico sono espressamente richieste dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) in numerose situazioni, in particolare nelle opere di rilevante importanza o quando il dimensionamento dei pali si discosta da casi consolidati.

Quando si esegue una prova di carico su pali

Una prova di carico su pali e micropali di fondazione viene generalmente eseguita nei seguenti casi:

• Collaudo statico di un’opera di fondazione di nuova realizzazione.
• Verifica progettuale di pali pilota, prima della realizzazione dei pali definitivi.
• Valutazione di strutture esistenti, per accertare la capacità  portante residua di fondazioni già  in opera.
• Prescrizione del Direttore dei Lavori o del progettista strutturale, in conformità alla normativa.

La prova di carico verifica la capacità portante del palo, non la continuità del fusto: per accertare difetti di getto, strozzature o inclusioni nel calcestruzzo si ricorre a una prova non distruttiva come il cross-hole test sui pali di fondazione. Le due indagini rispondono a domande diverse e vengono spesso prescritte insieme.

Tipologie di prove di carico su pali e micropali

Le prove di carico su pali si distinguono in base alla direzione e alla natura del carico applicato.

Prova di carico assiale a compressione

È la tipologia più comune. Il carico viene applicato in direzione verticale sulla testa del palo o micropalo, simulando l’azione che la struttura trasmetterà alle fondazioni profonde. Si misurano i cedimenti del palo per ogni step di carico, fino al raggiungimento del carico massimo di prova (di norma 1,5 volte il carico di esercizio per le prove di collaudo).

Prova di carico assiale a trazione

Detta anche prova di estrazione, viene impiegata per verificare la resistenza del palo a un’azione di sfilamento. È particolarmente importante per i micropali e per i pali soggetti a carichi di ribaltamento, come quelli di tiranti, pali di ancoraggio o fondazioni di strutture leggere soggette al vento (capannoni, torri, cartellonistica).

Prova di carico orizzontale

Verifica la risposta del palo a un’azione orizzontale applicata in testa. È fondamentale per opere soggette a spinte laterali (paratie, pali per opere portuali, fondazioni in zona sismica).

Normativa di riferimento

L’esecuzione delle prove di carico su pali e micropali di fondazione è regolata da una precisa cornice normativa:

• NTC 2018 (D.M. 17/01/2018) Capitolo 6.4 “Opere di fondazione", che disciplina le prove di carico su pali pilota e di collaudo.
• UNI EN ISO 22477-1 Indagini e prove geotecniche, prove di carico statico assiale a compressione su pali singoli.
• Eurocodice 7 (UNI EN 1997) Progettazione geotecnica.
• Circolare applicativa n. 7 del 21/01/2019 Istruzioni per l’applicazione delle NTC 2018.

Procedura della prova di carico su pali

La prova di carico su pali si articola in più fasi, ciascuna delle quali richiede competenze specialistiche e strumentazione di precisione.

1. Progettazione del sistema di contrasto

Prima di tutto si dimensiona il sistema di contrasto, ovvero la struttura che fornirà  la reazione necessaria all’applicazione del carico. Il sistema può essere realizzato con due differenti approcci:

• Pali di reazione (ancoraggi a trazione): si utilizzano pali secondari che lavorano a trazione, collegati a una trave di contrasto sopra il palo da provare.
• Massa di zavorra: si dispone una massa significativa (blocchi di calcestruzzo, casseri pieni, container) sopra una trave di contrasto, sfruttando il proprio peso come reazione.

2. Allestimento del sistema in cantiere

Una volta dimensionato il sistema, si procede in cantiere all’allestimento: posizionamento della trave di contrasto, installazione degli ancoraggi o della zavorra, posa dei martinetti idraulici e collegamento alla centralina oleodinamica.

3. Installazione della strumentazione

La misurazione dei cedimenti viene effettuata con comparatori centesimali ancorati a un riferimento fisso indipendente dal sistema di carico. Si utilizzano inoltre:

• Manometri di controllo collegati alla centralina idraulica o pompa manuale.

4. Esecuzione dei cicli di carico

Il carico viene applicato per step successivi, generalmente pari al 25% del carico massimo di prova, mantenuto costante per il tempo previsto dal protocollo. A ogni step vengono registrati i cedimenti e si attende la stabilizzazione prima di procedere allo step successivo.

5. Scarico e analisi dei risultati

Raggiunto il carico massimo, si procede allo scarico graduale registrando i recuperi elastici. I dati raccolti vengono successivamente elaborati nella curva carico-cedimento, che rappresenta la firma meccanica del palo e consente di esprimere un giudizio sulla sua capacità portante.

Noleggio travi di contrasto per prove di carico

Uno degli aspetti più delicati di una prova di carico su pali è la disponibilità di una trave di contrasto adeguata. Le travi di contrasto sono elementi metallici di grandi dimensioni e portate, dimensionate caso per caso in funzione del carico massimo di prova e della geometria del cantiere.

IPCS, oltre a eseguire direttamente le prove di carico su pali e micropali, offre anche il servizio di noleggio di travi di contrasto di varie forme e dimensioni. Disponiamo di una flotta di travi e attrezzature di contrasto adatte alle diverse tipologie di prova:

• Travi di contrasto in profilati metallici saldati di diverse lunghezze e portate.
• Sistemi modulari adattabili alla geometria del cantiere e all’interasse dei pali di reazione.
• Soluzioni per prove di compressione, trazione e carico orizzontale.

Il servizio di noleggio è rivolto a imprese di costruzione, laboratori, studi tecnici e direzioni lavori che necessitano di un supporto rapido e qualificato per allestire una prova di carico in cantiere.

Perchè scegliere IPCS per le prove di carico su pali e micropali

Affidarsi a una società specializzata come IPCS per l’esecuzione delle prove di carico su pali significa:

• Esperienza consolidata nelle indagini diagnostiche e nelle prove in situ a Frosinone, Roma e in tutto il Lazio.
• Strumentazione certificata e periodicamente tarata, conforme alla normativa vigente.
• Tecnici qualificati per la progettazione, l’esecuzione e l’interpretazione dei risultati.
• Servizio chiavi in mano: dalla progettazione del sistema di contrasto al noleggio delle travi, fino alla redazione del rapporto di prova firmato.

Un passaggio pratico da non trascurare: il laboratorio va incaricato con il modulo di richiesta prove, trasmesso via PEC dal direttore dei lavori o dal tecnico incaricato. Nella guida alla compilazione del modulo di richiesta prove trovi le istruzioni campo per campo; il modello aggiornato è nella pagina modulistica.

Se stai valutando di affidare l’incarico, sulla pagina dedicata trovi il servizio di prove su pali e micropali: come si prepara la campagna, cosa viene consegnato e cosa determina il preventivo.

Conclusione

Le prove di carico su pali e micropali di fondazione sono uno strumento insostituibile per verificare la sicurezza e l’affidabilità delle opere di fondazione. La corretta esecuzione richiede competenze specialistiche, strumentazione adeguata e una progettazione attenta del sistema di contrasto.

Se hai bisogno di eseguire una prova di carico su pali o micropali, oppure se cerchi un partner affidabile per il noleggio di travi di contrasto per prove in situ, contatta IPCS: il nostro team è a disposizione per supportarti in ogni fase, dalla progettazione del sistema di prova fino alla consegna del rapporto di prova finale.