Capacità portante fondazioni su pendii stratificati: analisi FELA per carichi inclinati
Il dimensionamento di fondazioni nastriformi su pendii in argilla satura richiede una valutazione accurata della capacità portante in condizioni non drenate, specialmente in presenza di stratigrafie complesse e carichi inclinati. Uno studio pubblicato su Geotechnics (Vol. 6, Pag. 42) affronta questo problema mediante analisi limite agli elementi finiti (FELA), fornendo strumenti pratici per i progettisti.
Parametri investigati e metodologia di calcolo
La ricerca ha adottato i teoremi del limite inferiore (LB) e superiore (UB) con mesh adattiva per analizzare l’influenza di sei variabili chiave: il rapporto di resistenza al taglio tra gli strati (cu1/cu2), l’angolo di inclinazione del carico (α), lo spessore normalizzato dello strato superiore (D/B), la distanza del bordo della fondazione dal ciglio del pendio (b/B), la resistenza non drenata normalizzata dello strato superiore (cu1/γB) e l’angolo del pendio (β). Il parametro di output è il fattore di capacità portante Nci, con la relativa morfologia di rottura.
Effetti dell’inclinazione del carico e del contrasto di resistenza tra strati
Dalle simulazioni emerge che l’inclinazione del carico e il contrasto di resistenza al taglio tra i due strati argillosi modificano in modo sostanziale il valore di Nci. All’aumentare dell’angolo α, si registra una riduzione progressiva della capacità portante, con un effetto più marcato quando lo strato superiore presenta una resistenza inferiore rispetto a quello inferiore. Il meccanismo di collasso si evolve da una rottura localizzata sotto la fondazione a un vero e proprio scivolamento globale del pendio al variare della configurazione geometrica.
Validazione e accuratezza dei risultati
I valori numerici ottenuti sono stati confrontati con dati pubblicati in letteratura. La corrispondenza è risultata eccellente: l’errore relativo massimo non supera l’1,19%. Questo grado di accuratezza conferma l’affidabilità dell’approccio FELA per il problema in esame.
Strumenti operativi per il professionista
Lo studio mette a disposizione della comunità tecnica abachi di progetto completi. Questi diagrammi consentono di stimare rapidamente il fattore Nci e di identificare la tipologia di rottura attesa (fondazione o pendio) in funzione delle condizioni geometriche e di carico. Per il geotecnico impegnato nella verifica di fondazioni su pendii stratificati, gli abachi rappresentano un ausilio diretto per le fasi preliminari di dimensionamento e per la valutazione della sicurezza in fase di esercizio.
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