Sondaggi Geognostici a carotaggio continuo: Caratterizzazione Diretta e Completa del Sottosuolo
Quando affrontiamo un progetto complesso che sia edilizio, di consolidamento franoso o di monitoraggio del dissesto, la domanda più importante che dobbiamo porci è: “Cosa c’è sotto i nostri piedi?” La risposta a questa domanda può determinare la differenza tra una progettazione accurata, una fondazione stabile e duratura, oppure cedimenti, crepe, problemi strutturali costosi o la soluzione al problema geotecnico inefficace nel tempo. Questo è il motivo per cui le indagini geognostiche non sono una scelta, ma un obbligo normativo e, soprattutto, una pratica di buon senso.
Le indagini geognostiche rappresentano il fondamento scientifico di qualsiasi progetto di ingegneria civile. Attraverso perforazioni controllate, carotaggi continui e l’installazione strategica di strumentazione di monitoraggio, ricostruiamo la stratigrafia reale del sottosuolo e identifichiamo le proprietà geotecniche dei terreni fino a profondità significative. Non si tratta di indovinare: si tratta di conoscere esattamente cosa caratterizza il terreno su cui costruire.
Sondaggi a carotaggio continuo
Un sondaggio geognostico a carotaggio continuo è una perforazione verticale controllata nel terreno, progettata con obiettivi precisi:
Identificare la stratigrafia del sottosuolo: Il primo scopo è capire quali sono gli strati presenti, il loro spessore, la loro composizione litologica (argille, sabbie, ghiaie, roccia). Ogni strato ha caratteristiche diverse: un’argilla non si comporta come una ghiaia. Questa conoscenza è critica per il progettista.
Prelevare campioni indisturbati: Non basta vedere le carote di terreno. Prelevare materiale geotecnicamente affidabile è essenziale per le analisi di laboratorio successive: compressione triassiale, consolidazione edometrica, resistenza al taglio. I parametri geotecnici derivati dalle prove di laboratorio determinano come dimensionare le fondazioni ed i progetti di consolidamento geotecnico complesso
Installare strumentazione di monitoraggio: Posizionare piezometri, inclinometri e celle piezometriche permette di monitorare continuativamente il comportamento del terreno e della falda nel tempo.
Raggiungere il substrato competente: Un obiettivo cruciale è individuare la profondità del substrato, essenziale per il dimensionamento delle fondazioni profonde (pali, micropali). Senza questa informazione, la progettazione sarà carente di informazioni essenziali.
Il carotaggio continuo è il metodo più affidabile e diretto per conoscere le caratteristiche stratigrafiche del sottosuolo
Una torre di perforazione dotata di utensili specializzati perfora il terreno in verticale in modo controllato. Contemporaneamente, le carote di roccia e terreno vengono estratte e conservate in cassette catalogatrici per l’osservazione diretta a la descrizione puntuale delle variazioni litologiche in profondità.
Ogni metro di profondità viene descritto accuratamente secondo gli standard e le raccomandazioni nazionali (AGI) ed internazionali di classificazione (USCS – Unified Soil Classification System per i terreni, RQD – Rock Quality Designation per la roccia).
L’output del carotaggio continuo fornisce:
- Una successione stratigrafica completa fino alla profondità richiesta dal Geologo o dal Progettista
- Campioni indisturbati prelevati con campionatori semplici o doppi nelle fasi critiche (contatti tra strati, zone di interesse geotecnico per le fondazioni)
- Fotografia e descrizione geologica dettagliata di ogni strato con note su consistenza, colore, componenti mineralogici, umidità, grado di alterazione, inclusi
Quando il carotaggio continuo è ritenuto indispensabile:
- Progettazione di edifici con fondazioni speciali
- Caratterizzazione di vaste aree caratterizzati da variazione litologica areale e verticale
- Aree con rischio di frana o instabilità geomorfologica: il carotaggio rivela interstrati geotecnici deboli imputabili a paleofrane
- Siti con storia geologica complessa, come i depositi alluvionali della Pianura Padana o le zone di contatto tra formazioni appenniniche.
Inclinometri: Quando il Terreno Si Muove (Anche Pochissimo)
Pendii, muri di sostegno e trincee possono sviluppare movimenti anche minimi ma significativi nel tempo. Come li rilevano?
Una tubazione inclinometrica con opportune scanalature guida in alluminio o PVC viene inserita nella perforazione. Una sonda inclinometrica scorre all’interno della tubazione, e misura la deviazione verticale ogni metro di profondità. Le letture si ripetono nel tempo per evidenziare l’accumulo progressivo degli spostamenti e delle deformazioni.
Dove è utilizzato l’inclinometro:
- Controllo della stabilità di pendii durante lavori di scavo: vi dice se il pendio sta cedendo
- Monitoraggio di movimenti franosi storici a cinematica lenta: le frane del nostro appennino possono evidenziare periodi di ri-attivazione o arresto dei fenomeni, il monitoraggio dello stato di attività è indispensabile per monitorare il rischio e la pericolosità del fenomeno franoso.
Il Controllo della Falda Acquifera
Le sovrappressioni interstiziali dell’acqua nel sottosuolo è spesso il fattore più critico che determina la stabilità di una fondazione, il cedimento di un pendio, o il comportamento a lungo termine di un’opera.
Installazione di Piezometri di Monitoraggio:
Dopo aver perforato fino alla profondità desiderata, posizioniamo una tubazione filtrante in PVC, accuratamente sigillata con bentonite e cemento nei settori al di sopra della zona di filtrazione, in modo che l’acqua entri solo dal tratto desiderato per un accurato monitoraggio. Una copertura con pozzetto di protezione in superficie protegge l’apertura dal danneggiamento.
A cosa servono i piezometri di monitoraggio?
- Determinare il livello piezometrico (la profondità della falda acquifera) nel tempo mediante letture manuali con freatimetro elettroacustico o continue attraverso l’installazione di datalogger
- Effettuare campionamenti idrochimici per analizzare la qualità dell’acqua (fondamentale se ci sono sospetti di contaminazione)
- Verificare le variazioni stagionali della falda, essenziale per il calcolo della spinta idrostatica su fondazioni interrate o seminterrati
Prove di Permeabilità In Situ: Capire Quanto Velocemente l’Acqua si Muove nel Terreno
Il coefficiente di permeabilità (kh – Kv) determina la velocità con cui l’acqua si muove attraverso il terreno. Questo parametro è essenziale per:
- Calcolo del drenaggio attorno alle fondazioni: un terreno impermeabile richiede sistemi di drenaggio diversi da un terreno permeabile
- Progettazione di barriere impermeabili o di abbattimento del livello piezometrico (es. diaframmi – wellpoint)
Prove di Permeabilità in foro eseguiamo le prove di permeabilità a carico costante e variabile in foro di sondaggio per la determinazione dei parametri di permeabilità (K) e trasmissività (T)
In Emilia-Romagna, dove la geologia è particolarmente complessa—dalla Pianura Padana con i suoi depositi alluvionali fino alle pendici dell’Appennino—l’esigenza di indagini approfondite non è negoziabile. Il nostro territorio è interessato da variazioni stratigrafiche significative e storia geologica ricca di sorprese. Per questo, disponiamo della competenza e dell’attrezzatura specializzata per eseguire sondaggi geognostici a carotaggio continuo, sempre integrati con le nostre prove penetrometriche statiche (CPT) e prove dinamiche (DPSH), oltre alle indagini sismiche , prove di laboratorio geotecnico per costruire un modello geologico-geotecnico robusto e affidabile.
