Fondazioni profonde sotto azioni sismiche

Con la diffusione della filosofia progettuale agli stati limite anche in ambito geotecnico (Eurocodici e Norme Tecniche per le Costruzioni del D.M. 14/01/2008), lo studio del comportamento dei pali di fondazione sotto azioni sismiche diventa alquanto più complesso, sia per la definizione degli stati limite stessi, sia, soprattutto, per la valutazione delle prestazioni attese. La risposta sismica dei pali è infatti fortemente condizionata da fenomeni di interazione a più componenti – terreno, pali di fondazione e struttura in elevazione – e dal comportamento non lineare che caratterizza ciascuno di essi. Se il comportamento dei pali di fondazione sotto carichi orizzontali statici è ormai ben noto, la conoscenza della risposta dei pali sotto azioni cicliche e dinamiche è di fatto tuttora in piena evoluzione: l’argomento è da anni oggetto di grande interesse nella ricerca scientifica, che sta producendo una ricca e valida letteratura sul tema. Fino a pochi anni fa la progettazione dei pali di fondazione in zona sismica è stata effettuata portando in conto, oltre le azioni verticali, le azioni orizzontali trasmesse dalla struttura in elevazione, valutate però in maniera alquanto semplificata. Con la stesura degli Eurocodici a livello europeo e delle nuove Norme Tecniche per le Costruzioni a livello nazionale, si sono tradotti in norma elementi di novità inerenti la progettazione dei pali di fondazione in zona sismica, che sono stati sviluppati nell’ambito di studi e ricerche piuttosto recenti. La principale innovazione è rappresentata dal fatto che i pali debbano essere progettati per resistere non solo alle forze di inerzia trasmesse dalla sovrastruttura (azione inerziale) ma anche alle ulteriori sollecitazioni che si originano nel palo che interagisce con il terreno che si deforma al passaggio delle onde sismiche (interazione cinematica). Contrariamente a quanto è sempre accaduto nel passato nella redazione delle norme tecniche, con il trasferimento graduale in norma di concetti ben consolidati in campo scientifico, per quanto concerne l’ “interazione cinematica” oggi le norme sono in assoluta sincronia con la ricerca sull’argomento. Di fatto in campo scientifico l’interesse per questo tema è sempre crescente, e sono attualmente in corso ricerche che affrontano il problema sia su basi teoriche sia con l’ausilio di attività di sperimentazione avanzata. Tuttavia i buoni risultati finora conseguiti non hanno ancora consentito la messa a punto di metodi di analisi semplici o semplificati, da recepire in ambito normativo per la risoluzione di problemi di routine. L’obiettivo di questo lavoro è di far luce su alcuni aspetti ancora poco chiari della risposta dei pali di fondazione sotto azioni sismiche, con particolare attenzione al fenomeno dell’interazione cinematica: saranno esaminati in dettaglio i progressi effettuati su tale argomento sotto l’aspetto della modellazione sia numerica sia sperimentale, con l’obiettivo non ultimo di enucleare eventuali indicazioni da utilizzare in ambito normativo. La nota si avvale anche dei più recenti sviluppi scientifici ottenuti nell’ambito della Linea di Ricerca 6.4 “Fondazioni Profonde” del progetto RELUIS, finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile.