Consolidamento degli strati del terreno soggetti a liquefazione. La descrizione dell'intervento

Liquefazione del terreno: GEOSEC interviene a Mirabello, nelle zone del Sisma del 2012 con il metodo LIQUEMIT

La liquefazione del suolo è un fenomeno insolito, ma spesso distruttivo. Può verificarsi in terreni sabbiosi ed in presenza di acque di falda durante un evento sismico importante, di magnitudo superiore al 4.2 della scala Richter. Sotto la spinta di questa sollecitazione dinamica sul terreno, la pressione dell'acqua interstiziale aumenta notevolmente, innescando il fenomeno di transizione dallo stato solido granulare a quello fluido viscoso. Le conseguenze possono essere anche devastanti e compromettere irrimediabilmente la sicurezza delle costruzioni edificate.

Con il sisma che ha colpito l’Emilia Romagna nel 2012, il problema è tornato al centro dell’attenzione degli esperti e delle comunità. Molteplici sono state le iniziative di studio e approfondimento delle aree maggiormente sensibili al fenomeno della liquefazione con particolare attenzione a quelle urbanizzate ed identificando laddove possibile anche delle linee guida operative per la prevenzione la messa in opera di soluzioni adeguate alla mitigazione del rischio.

A Mirabello (MO) dopo il Sisma 2012: l'intervento GEOSEC

Alle ore 04:03 del 20 maggio 2012 si verificò la scossa più forte che colpì la provincia di Modena in quell'evento sismico. In particolare, questa fu una scossa di magnitudo 5.9 della scala Richter con epicentro a circa 15 km di distanza dalla frazione di Mirabello (MO), in provincia di Ferrara. (foto protezione civile Emilia Romagna)

GEOSEC è intervenuta dopo alcuni anni nella zona colpita dal sisma per il consolidamento degli strati liquefacibili del terreno posti al di sotto di alcuni fabbricati.

Durante quel fenomeno sismico è risultato particolarmente danneggiato un edificio costituito da due distinti corpi: il principale era composto da abitazioni civili, l'altro ospitava garage e locali cantina. L’edificio era stato pesantemente danneggiato dalla scossa sismica ed era stato interessato anche da fenomeni di liquefazione del terreno. La sicurezza dell'edificio venne totalmente compromessa, perciò si rese necessaria la sua preventiva demolizione. Sulla medesima impronta il nuovo progetto di ricostruzione prevedeva un fabbricato più sicuro. Prima della ricostruzione, però, i progettisti hanno previsto la necessità di un intervento di consolidamento degli strati di terreno più liquefacibili secondo la tecnologia di “Compaction Grouting” per contrastare più efficacemente il rischio.

Il metodo LIQUEMIT^® per la mitigazione del rischio liquefazione dei terreni

I test preliminari prima dell'intervento

In questo scenario è intervenuta GEOSEC con la metodologia brevettata LIQUEMIT^®. La soluzione tecnologica d'intervento è stata dapprima verificata e validata con il contributo del servizio Geologico e Sismico della Regione Emilia Romagna grazie ad un campo prova necessario per la definizione della operatività di cantiere e dei risultati attesi, in particolare sono stati eseguiti i seguenti test preliminari:

• una prova penetrometrica CPT (profondità = 12,8 mt da p.c.);
• una prova penetrometrometrica CPTU (profondità = 11,83 mt) con penetrometro Pagani modello TG63 (200KN);
• verifica di liquefazione del terreno secondo il metodo di Robertson e Wride attravers una simulazione dell’azione di un sisma di magnitudo pari a 6,14 della scala Richter ed una accelerazione di picco attesa al sito di 0,202 g.

La CPT1 pre intervento ha evidenziato la presenza di sei strati di terreno di spessore di 20 cm in cui il fattore di sicurezza di partenza non era verificato. La CPTU1 ha invece evidenziato valori del fattore di sicurezza diffusamente al di sotto della soglia di 1,25 per tutto lo strato interessato.
Sono stati così pianificati gli obiettivi dell'intervento, che sono stati individuati nel consolidamento integrale dello strato sabbioso mediamente compreso tra – 8,5 e -11 m dal p.c., fino a soddisfare il fattore di sicurezza indicato dalle prescrizioni Regionali e pari ad 1,25.

La descrizione dell'intervento con il metodo LIQUEMIT^® e i risultati ottenuti

Dopo aver raccolto tutti i dati necessari e aver definito gli obiettivi, la metodologia LIQUEMIT^® ha previsto la realizzazione di fori di piccolo diametro per l'iniezione di una speciale e dedicata resina espandente. Nel caso specifico, le iniezioni hanno raggiunto gli 11 metri di profondità, e sono state sempre condotte sotto controllo geofisico ERT 4D in corso d’opera.

Questo ha permesso al team di GEOSEC in cantiere di verificare in modo puntuale il miglioramento delle prestazioni del terreno e il raggiungimento dei fattori di sicurezza richiesti.

I risultati ottenuti hanno dimostrato così un incremento medio del fattore di sicurezza sulla strato trattato pari al 41%. In alcuni punti, soprattutto in profondità di circa 9,5 met da p.c., sono stati individuati picchi di miglioramento anche superiori al 200%.

Con la soluzione GEOSEC il rischio di liquefazione dei terreni in condizioni sismiche si riduce notevolmente ed è applicabile soprattutto e vantaggiosamente in modo preventivo anche su edifici già edificati: la soluzione LIQUEMIT infatti permette di agire in modo rapido, mini invasivo e non distruttivo. La resina consolidante del metodo LIQUEMIT non appesantisce il terreno, reagisce velocemente e consolida aggregando gli strati granulari sensibili. Il metodo brevettato è già stato applicato con successo in diverse aree a rischio dell'Emilia Romagna con piena approvazione del Servizio Sismico Geologico Regionale.

Per informazioni tecniche o per richiede un sopralluogo, contatta gli specialisti GEOSEC.