Prove su pali
e micropali di fondazione.

Cosa si verifica su un palo, e con quale prova

Su una fondazione profonda si controllano due cose distinte, con due famiglie di prove che non si sostituiscono a vicenda: la capacità portante del complesso palo-terreno e l'integrità del fusto, cioè la continuità del calcestruzzo gettato in foro. Le NTC 2018 tengono separate le due questioni: controlli d'integrità al § 6.4.3.6, prove di carico al § 6.4.3.7.

• Prova di carico assiale a compressione — il riferimento per la portanza (UNI EN ISO 22477-1): restituisce la curva carico-cedimento della testa del palo. Sui pali a sfilamento si esegue la prova a trazione, sulle azioni trasversali la prova di carico orizzontale, allestita contrastando due pali fra loro
• Prove dinamiche ad alto livello di deformazione — ammesse dalle NTC 2018 anche come prove di progetto, se interpretate in modo comparabile con la statica corrispondente
• Cross-hole ultrasonico (ASTM D6760) e prova eco-sonica a bassa deformazione (ASTM D5882) per l'integrità del fusto

Sull'integrità le NTC non impongono un metodo: al § 6.4.3.6 parlano di «prove dirette o indirette di comprovata validità». La scelta è del progettista e dipende da una decisione presa mesi prima: se i tubi sonici siano stati predisposti o no.

Quando le NTC 2018 le richiedono

Controlli d'integrità — § 6.4.3.6

Vanno effettuati «in tutti i casi in cui la qualità dei pali dipenda in misura significativa dai procedimenti esecutivi e dalle caratteristiche geotecniche dei terreni di fondazione»: nella pratica, su tutti i pali gettati in opera. Le quantità minime sono due e non vanno confuse: il controllo deve interessare almeno il 5% dei pali della fondazione con un minimo di 2 pali; per gruppi di pali di grande diametro (d ≥ 80 cm) costituiti da 4 pali o meno va esteso a tutti i pali del gruppo. Su una pila da 3 pali di grande diametro il 5% non basta: si controllano tutti e tre.

Prove di progetto su pali pilota — § 6.4.3.7.1

Determinano la resistenza del singolo palo e si eseguono su pali appositamente realizzati, identici per geometria e tecnologia esecutiva a quelli da realizzare e a essi vicini. Tre prescrizioni condizionano l'allestimento: la prova va spinta fino a portare a rottura il complesso palo-terreno; il sistema di vincolo va dimensionato per un carico di prova non inferiore a 2,5 volte l'azione di progetto usata per le verifiche SLE; la resistenza si assume pari al carico corrispondente a un cedimento della testa pari al 10% del diametro per d < 80 cm e non inferiore al 5% per d ≥ 80 cm. Se la prova di progetto è una sola, va ubicata dove le condizioni del terreno sono più sfavorevoli.

Il numero di prove non è solo un costo: la Tab. 6.4.III lega i fattori di correlazione ξ₁ e ξ₂ al numero di prove statiche — 1,40 con una sola prova, 1,0 con cinque o più. Meno prove, resistenza caratteristica più penalizzata, quindi più pali.

Prove in corso d'opera — § 6.4.3.7.2

Si eseguono sui pali di fondazione, esclusi quelli sollecitati prevalentemente da azioni orizzontali, per controllarne il comportamento sotto le azioni di progetto. Il carico massimo di prova è 1,5 volte l'azione di progetto usata per le verifiche SLE, che scende a 1,2 volte sui pali strumentati per il rilievo separato delle curve di mobilitazione della resistenza laterale e di base. Il numero complessivo di prove, per ciascun sistema di fondazione, non può essere inferiore a:

• 1 fino a 20 pali · 2 da 21 a 50 · 3 da 51 a 100
• 4 da 101 a 200 · 5 da 201 a 500
• il numero intero più prossimo a 5 + n/500 oltre i 500 pali

Le statiche possono essere ridotte eseguendo prove dinamiche sostitutive, tarate con le statiche di progetto su pali pilota, e controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali per verificarne lunghezza e integrità strutturale; almeno una statica resta obbligatoria. È lo scenario tipico delle grandi palificate: una statica di riferimento, un pacchetto di dinamiche, una campagna estesa di controlli di integrità.

Palo pilota e palo di esercizio: perché non è la stessa prova

È la distinzione che pesa di più sul preventivo, e quella che si confonde più spesso in fase di gara.

• Scopo — il palo pilota determina la resistenza e alimenta il progetto; il palo di esercizio verifica un comportamento già assunto in progetto
• Momento — la prova di progetto precede o apre la palificata, con l'intervallo necessario perché il materiale sviluppi la resistenza richiesta e le pressioni interstiziali tornino ai valori iniziali; quella su palo di esercizio è in corso d'opera
• Carico massimo — 2,5 volte l'azione SLE per il dimensionamento del vincolo, contro 1,5 volte (o 1,2 su pali strumentati)
• Esito — la prova di progetto arriva a rottura del complesso palo-terreno, quella in corso d'opera si ferma prima e non deve danneggiare il palo
• Destino — il palo pilota non è utilizzabile nell'opera, il palo di esercizio resta in fondazione

Se il piano delle prove prevede pali pilota, vanno quindi realizzati e calendarizzati prima, con la stessa tecnologia dei pali di progetto: rimandarli significa dover dimostrare la portanza con prove che, per definizione, a rottura non ci arrivano.

Come si allestisce una prova di carico su palo

Per caricare un palo serve qualcosa che si opponga: la zavorra, una piattaforma caricata con masse appoggiata su selle a distanza di sicurezza dal palo in prova, oppure il contrasto su pali di reazione, con travi metalliche ancorate a pali o micropali che lavorano a trazione — quasi sempre preferibile con carichi elevati o spazi limitati. Oltre all'esecuzione della prova, IPCS fornisce il noleggio delle travi di contrasto. Il dimensionamento parte dal carico massimo richiesto — 2,5 volte l'azione SLE su palo pilota, 1,5 su palo di esercizio: è il primo dato che chiediamo, perché determina travi, martinetti, pali di reazione e mezzi da mobilitare.

Servono poi martinetti idraulici di capacità adeguata, cella di carico per la misura diretta dello sforzo, trasduttori o comparatori sulla testa del palo e una struttura di riferimento indipendente. Su quest'ultimo punto la Circolare 7/2019 è esplicita al § C6.4.3.7: la misura degli spostamenti della testa deve essere riferita a punti fissi non influenzati dalle operazioni di prova e gli strumenti impiegati devono essere tarati e controllati. Una traversa di riferimento appoggiata troppo vicino alle selle della zavorra non peggiora la misura: la invalida.

Lo stesso paragrafo impone che l'applicazione del carico sia graduale e che modalità e durata siano fissate sulla base delle caratteristiche meccaniche dei terreni: non esiste un protocollo unico. Si procede per gradini successivi, ciascuno mantenuto fino alla stabilizzazione dei cedimenti, con cicli di scarico intermedi e uno scarico finale con lettura del cedimento residuo. Gradini, cicli e criteri di stabilizzazione si concordano con il progettista prima della mobilitazione; il dettaglio è nell'approfondimento prove di carico su pali e micropali di fondazione.

Cross-hole ed eco-sonico: come si sceglie

Il cross-hole ultrasonico lavora fra coppie di tubi di accesso legati alla gabbia, annegati nel getto e riempiti d'acqua: emettitore e ricevitore scendono alla stessa quota in due tubi diversi e risalgono in sincrono registrando tempo di volo ed energia del segnale. Un ritardo o una caduta di energia segnalano un difetto a quella quota; con tre o più tubi si moltiplicano i piani di lettura e l'anomalia si localizza anche in pianta. Il limite è netto: senza tubi predisposti prima del getto la prova non esiste.

La prova eco-sonica a bassa deformazione lavora dalla testa del palo con un martello strumentato: nessuna predisposizione, tempi rapidi, adatta allo screening esteso che serve per ridurre le statiche con controlli non distruttivi sul 50% dei pali. In cambio è meno risolutiva e un difetto importante può mascherare quello sottostante. In pratica: cross-hole dove i tubi ci sono, eco-sonico dove non ci sono o dove serve numerosità — il dettaglio è nell'articolo sul cross hole test.

Cosa consegniamo

Per ciascun palo indagato IPCS rilascia un rapporto di prova destinato a progettista, direzione lavori e collaudatore, che contiene:

• identificazione del palo: sigla di cantiere, ubicazione in planimetria, diametro, lunghezza, tecnologia esecutiva
• allestimento adottato: tipo di contrasto, schema delle travi, posizione di martinetti e riferimenti di misura
• tabella dei gradini di carico, con tempi di mantenimento e letture di cedimento per ciascun trasduttore
• diagramma carico-cedimento, curve cedimento-tempo per gradino, cedimento residuo a scarico completato
• per l'integrità: profili di tempo di volo ed energia per ogni coppia di tubi nel cross-hole e tracciati eco-sonici, con le quote in cui il segnale si discosta dall'atteso
• certificati di taratura in corso di validità, documentazione fotografica e planimetria dei pali provati

I dati sono restituiti in forma grezza oltre che elaborata: la valutazione di accettabilità del palo resta al progettista e al collaudatore, che dispongono dei criteri di accettazione fissati in progetto.

Quanto costa una prova di carico su pali

Non pubblichiamo listini: su questa attività il prezzo lo fa il cantiere più del numero di prove. I fattori che determinano il preventivo sono:

• Carico massimo di prova — dimensiona travi, martinetti e sistema di reazione: è il fattore con più peso
• Tipo di contrasto — zavorra o pali di reazione, con o senza noleggio delle travi
• Numero di prove — quelle successive nello stesso cantiere abbattono i costi di mobilitazione
• Tipologia e geometria dei pali — diametro, lunghezza, palo trivellato, infisso o micropalo
• Prova di progetto o in corso d'opera — il palo pilota richiede un vincolo per 2,5 volte l'azione SLE; il rilievo separato di resistenza laterale e di base richiede predisposizioni specifiche
• Controlli di integrità associati — numero di pali, tubi per palo, estensione dello screening eco-sonico
• Accessibilità e logistica — spazi di manovra, distanza dalla sede, finestre operative di cantiere
• Programma e tempi di consegna del rapporto, concordati in fase di offerta

Dove operiamo

IPCS ha sede a Frosinone, opera su Roma e sul Lazio con squadre proprie e interviene su tutto il territorio nazionale. Mobilitazione, allestimento, esecuzione e smobilitazione si calendarizzano con impresa e direzione lavori, per non fermare la sequenza di getto della palificata.

Domande frequenti sulle prove su pali

La prova si esegue su un palo dell'opera o su un palo in più?

Dipende dallo scopo. La prova di progetto si esegue su pali pilota appositamente realizzati, che non vengono utilizzati nell'opera, e va spinta fino a portare a rottura il complesso palo-terreno. La prova in corso d'opera si esegue su pali di esercizio, che restano in fondazione, e si ferma a 1,5 volte l'azione di progetto SLE.

Quanti pali vanno sottoposti a controllo di integrità?

Il § 6.4.3.6 delle NTC 2018 chiede che il controllo interessi almeno il 5% dei pali della fondazione, con un minimo di 2 pali. Per i gruppi di pali di grande diametro (d ≥ 80 cm) composti da 4 pali o meno va esteso a tutti i pali del gruppo: è la regola che sfugge più spesso in fase di computo.

Si può fare il cross-hole se non sono stati predisposti i tubi?

No: senza tubi di accesso legati alla gabbia e annegati nel getto la prova su quel palo non è eseguibile. Restano i metodi che lavorano dalla testa, come la prova eco-sonica a bassa deformazione, o il carotaggio del fusto. La predisposizione dei tubi è una decisione di progetto, non di collaudo.

Le prove dinamiche possono sostituire le prove di carico statiche?

Solo in parte. Il § 6.4.3.7.2 consente di ridurre le statiche in corso d'opera con prove dinamiche sostitutive, tarate su statiche di progetto eseguite su pali pilota, e controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali per verificarne lunghezza e integrità. Almeno una prova statica resta obbligatoria.

Le NTC 2018 trattano i micropali in modo diverso dai pali?

No: il testo non dedica ai micropali un paragrafo separato, le prescrizioni del § 6.4.3 valgono per le fondazioni su pali nel loro insieme. L'esecuzione è invece regolata da norme distinte: UNI EN 14199 per i micropali, UNI EN 1536 per i trivellati, UNI EN 12699 per gli infissi.

Normativa di riferimento

• NTC 2018 — D.M. 17 gennaio 2018, § 6.4.3 (Fondazioni su pali): § 6.4.3.6 controlli d'integrità, § 6.4.3.7.1 prove di progetto su pali pilota, § 6.4.3.7.2 prove in corso d'opera
• Circolare 21 gennaio 2019 n. 7 del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici — § C6.4.3 e § C6.4.3.7
• UNI EN ISO 22477-1 — prove su pali con carico assiale statico di compressione
• UNI EN 1997-1 — Eurocodice 7, fondazioni su pali
• UNI EN 1536 (pali trivellati), UNI EN 12699 (pali infissi), UNI EN 14199 (micropali) — esecuzione di lavori geotecnici speciali
• ASTM D6760 — Integrity Testing of Concrete Deep Foundations by Ultrasonic Crosshole Testing
• ASTM D5882 — Low Strain Integrity Testing of Piles

Richiedi una prova su pali o micropali

Inviaci numero, diametro e azione di progetto SLE dei pali, o direttamente il piano delle prove: rispondiamo con l'allestimento proposto, il sistema di contrasto necessario e l'offerta. Se il piano non è ancora definito, ci confrontiamo con il progettista sulle quantità minime del § 6.4.3 prima che il computo venga chiuso: è lì che si evita il costo peggiore, quello di una predisposizione mancata.

366 45 44 577 — info@ipcs-srl.com — oppure dalla pagina contatti.

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