Analisi e confronto tra previsioni e misure in corso d'opera dei cedimenti di un rilevato stradale

Abstract

La previsione dei cedimenti di fondazioni di rilevati stradali costituisce un problema di notevole importanza nell’ingegneria geotecnica applicata alla progettazione delle strade che può essere analizzato attraverso investigazioni numeriche e sperimentali. Negli ultimi anni l’incrementata di potenza dei processori ha reso possibile lo sviluppo e l’applicazione del calcolo con il metodo degli elementi finiti (FEM) per rappresentare situazioni e comportamenti del terreno i cui risultati possono essere confrontati con quelli ottenuti da altri metodi più tradizionali. Tuttavia la migliore conferma della capacità di un modello a prevedere le performance di un una sottofondazione sotto carico deriva dagli studi su reali strutture comparando le evidenze sperimentali con i risultati derivanti dall’analisi numerica e dal calcolo tradizionale. Questo lavoro cerca di offrire un contributo alla comprensione del comportamento del terreno di fondazione utilizzando i dati resisi disponibili nella fase di redazione del progetto e nella fase di costruzione di un rilevato in appoggio ad un sovrappasso ferroviario della tangenziale denominata “Lotto 0” ubicato a Nord della città di Mantova. Sono state descritte le caratteristiche geotecniche del sottosuolo fino alla profondità indagata e, dopo aver scelto il modello costitutivo del terreno attraverso una analisi preventiva di affidabilità tra più modelli implementati nel programma di calcolo in dotazione, si è proceduto alla simulazione del comportamento del sottosuolo sotto le stesse condizioni e con gli stessi tempi di caricamento verificatisi nella fase costruttiva. Grazie al rilievo ed alla rappresentazione dei dati di monitoraggio ( assistimetri profondi e di superficie, piezometri, caposaldi di livellazione) è stato possibile comparare le previsioni dei cedimenti nel tempo ed in profondità ottenuti dalle analisi numeriche condotte con il programma Sigma W della Geo-Slope International Ltd e dai calcoli svolti con metodi tradizionali ( metodo edometrico, Schmertmann e Burland e Burbidge) . Sebbene il periodo di osservazione post opera sia stato limitato, risulta che le previsioni numeriche, utilizzando il modello Elastico Lineare ed il modello Elasto Plastico, catturano con buona approssimazione il comportamento reale del terreno e pure che i metodi di calcolo tradizionale sono validamente applicabili anche per fondazioni di rilevati stradali a geometria complessa su depositi molto eterogenei come quello esaminato.

The displacements prevision of road embankment projection foundation , represents an important problem in geotechnics Engineering . Especially when is applied on roads planning stage, that can be analyzed through numerical and experimental investigations. Lately the increasing power of processor , has allowed the development and the application of calculation with the Finite Element Method (FEM) , which represents the possible situations and the soil behavior . Besides this results can be compared with those got from traditional methods. However , the best confirm of a model ability to forecast the foundation performance under load, comes from studies based on real structured , by comparing experimental evidences with the results from numerical analysis and traditional calculation. This work tries to offer a contribution to the comprehension of Foundation ground behavior , by using dates from the editing phase and from the building stage of an embankment that lean over a bridge railways of main road , named “lotto 0” located in the North of Mantova. The subsoil geotechnics features have been described until the investigated depth. After choosing the constitutive model of the soil , through a preventive analysis of reliability among different models implemented in the endowment calculation program. Then it went on with the simulation of the soil behavior under the same conditions and with the same loading time that happened in the building stage. Through the projection and the dates monitoring representation (multipoint settlement system and platform settlement system, topographic survey) it has been possible to compare the subsidence prevision over time and depth .This dates comes from numerical analysis made with Sigma W Geo Slope International Ltd and from calculations done with traditional methods (odometric method,Schmertmann, Burland and Burbidge). Although the observing time post opera has been limited , we can see that through the use of Elastic Linear Model and Elastic Plastic Model , numerical prevision finds a good approximation of the real soil behavior. And also that traditional calculus can be applied to foundation of projection road ,which have a complex Geometry on heterogeneous deposits as the one examined