10.6092/issn.1973-9494/549
The structural damages of ancient structures and monuments are very often due to differential settlements of their foundations, or to other effects of soil-structure interaction. A correct analysis of the damaging phenomena should be based on a sound geotechnical engineering approach, which requires expensive and long investigations on the mechanical characteristics of the foundation soils. However the last decade’s progress in construction technologies has offered a new and flexible kind of solutions to consolidate foundation structures that are often quicker and less expensive than a serious and complete geotechnical study. Therefore very often one of the above-mentioned solutions is simply adopted avoiding any previous study. The paper briefly illustrates the main negative effects of that approach, referring to some interesting case histories.
application/pdf
1973-9494
549
en
Giovanni Calabresi
Conservation Science in Cultural Heritage
Geotechnical problems in the consolidation of buildings of historical interest
Text.Serial.Journal
https://conservation-science.unibo.it/
Articles
2008-02-20
2003-02-28
2015-11-02
19-34
CSCH
Giovanni Calabresi
2003
10.6092/issn.1973-9494/549
19
1973-9494
en
34
Geotechnical problems in the consolidation of buildings of historical interest
https://conservation-science.unibo.it/article/download/549/532
P
     ROBLEMI GEOTECNICI
     NEL CONSOLIDAMENTO
     DELLE COSTRUZIONI DI INTERESSE STORICO

Giovanni Calabresi
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
Università di Roma “La Sapienza”


1. Premessa

   Accade spesso che le strutture murarie di antiche costruzioni di interesse storico,
monumentale o archeologico, mostrino danni chiaramente attribuibili all’interazione con il
terreno di sedime. In genere derivano da spostamenti differenziali delle strutture di fon-
dazione, ma talvolta da spinte eccessive del terreno su muri di sostegno, o da instabilità
di pendii. Si possono comunque definire danni strutturali di origine geotecnica.
   In questi casi la diagnosi del fenomeno fisico che ha prodotto il danno, o che lo sta
incrementando, può essere molto difficile e costosa, e richiedere tempi lunghi, sia per
eseguire le necessarie indagini, sia per valutarne i risultati.
   Stabilito che il dissesto abbia origine dal terreno, per arrestare i fenomeni deformati-
vi e il progredire dei danni strutturali si può disporre oggi, a seguito del progresso tecno-
logico nel campo delle costruzioni, di soluzioni tecniche generalmente efficaci, che si pos-
sono realizzare in breve tempo, con costi contenuti, spesso comparabili a quelli del solo
studio geotecnico dei fenomeni in atto, se approfondito e scientificamente serio. Avviene
perciò di frequente che una di queste soluzioni sia adottata senza un’analisi degli aspet-
                                                                                                  Quaderni di Scienza della Conservazione

ti geotecnici, perché si assume a priori che sia, non solo risolutiva, ma anche più conve-
niente, costruttivamente ed economicamente.
   Questa scelta, apparentemente non criticabile, ha però spesso effetti negativi sulla
conservazione del valore storico, architettonico, o archeologico, dell’opera, e talvolta
neppure garantisce la durata dell’intervento di consolidamento. La nota descrive sinteti-
camente le tipologie delle soluzioni costruttive frequentemente adottate per consolidare
strutture che hanno subito danni dall’interazione con il terreno e, con riferimento ad alcu-
ni casi reali, gli effetti negativi che possono derivare da scelte affrettate ed inappropriate.

2. Interazione terreno-strutture

   Le costruzioni sono vincolate al terreno attraverso le superfici di mutuo contatto: piano

                                                                                                  19
                                                                                               di posa di una fondazione diretta, base e pareti di un pozzo di fondazione, paramento di
                                                                                               un muro di sostegno. I materiali e le strutture interagenti hanno caratteristiche meccani-
                                                                                               che molto diverse: escluse le rocce lapidee non fratturate, i terreni hanno resistenza e
                                                                                               rigidezza sensibilmente inferiori a quelle di una struttura muraria. Inoltre hanno un com-
                                                                                               portamento meccanico più complesso, soggetto all’influenza di azioni esterne indipen-
                                                                                               denti, nel quale intervengono la variabile tempo e l’interazione tra granuli solidi e fluidi
                                                                                               interstiziali. Perciò l’analisi del comportamento dei terreni interagenti con una struttura è
                                                                                               sempre un’operazione difficile, che ha spesso risultati approssimati o incerti.
                                                                                                  Nelle antiche costruzioni le deformazioni del terreno indotte dai carichi applicati alla
                                                                                               fondazione, per quanto differite nel tempo, si sono esaurite. I danni strutturali di origine
                                                                                               geotecnica che non risalgano alla fase iniziale della vita dell’opera, sono dovuti a defor-
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                               mazioni del terreno, intervenute successivamente, di cui si deve ricercare l’origine.
                                                                                               Questa ricerca può risultare molto difficoltosa.
                                                                                                  Le strutture murarie hanno una bassissima resistenza alla trazione e sono intrinse-
                                                                                               camente fragili. È sufficiente una limitata deformazione del terreno per innescare in una
                                                                                               muratura interagente una fessurazione per trazione. Nelle costruzioni storiche è raro il
                                                                                               caso in cui la deformazione del terreno all’origine di un danno strutturale sia causata da
                                                                                               un aumento dei carichi applicati. Infatti, una regola di naturale prudenza suggerisce a
                                                                                               chiunque operi su un’antica struttura di non incrementare i carichi trasmessi in fondazio-
                                                                                               ne. Molto più frequentemente avviene che le deformazioni del terreno derivino da muta-
                                                                                               menti delle condizioni ambientali, dai quali discendono variazioni dello stato tensionale
                                                                                               nel terreno.
                                                                                                  A questo punto è necessario aprire una breve parentesi per esporre una legge fon-
                                                                                               damentale del comportamento del terreno. Si può dire che la geotecnica moderna sia
                                                                                               nata quando, all’inizio degli anni venti del secolo appena trascorso, si è riconosciuto che
                                                                                               il comportamento meccanico dei terreni (resistenza e deformabilità) non dipende diretta-
                                                                                               mente dagli sforzi applicati, ma da una grandezza astratta, definita “tensione efficace”.
                                                                                               Essa rappresenta, in un modello di corpo continuo, l’insieme delle forze che si scambia-
                                                                                               no i granuli solidi del terreno, detratta l’azione dei fluidi interstiziali. Questa legge fonda-
                                                                                               mentale della geotecnica (impropriamente definita “Principio delle tensioni efficaci”) pur-
                                                                                               troppo non è abbastanza nota a tutti gli ingegneri, o non è ben compresa, o non sono suf-
                                                                                               ficientemente considerate le sue conseguenze.
                                                                                                  Per quanto ora interessa, basterà sottolineare che ad ogni variazione della tensione
                                                                                               efficace media del terreno corrisponde una variazione del suo volume di segno corri-
                                                                                               spondente, la cui entità dipende dalle caratteristiche del terreno, dalla storia delle tensio-

                                                                    20
ni precedentemente applicate e dal tempo. Ora, una variazione di tensione efficace può
essere provocata, oltre che dalla applicazione di forze esterne, anche dalla sola varia-
zione di pressione dei fluidi presenti nei pori (“pressione interstiziale”). Ed è questa la più
frequente causa di deformazione del terreno che determina danni strutturali nelle antiche
costruzioni.
   Il terreno è comunque soggetto a variazioni della pressione interstiziale, per cause
naturali o antropiche. Esse sono più accentuate e frequenti negli strati superficiali, che
non in quelli profondi. Inoltre, proprio perché la deformabilità del terreno dipende dalla
storia delle tensioni applicate in precedenza, gli strati superficiali, meno sollecitati, sono
generalmente anche più deformabili; per una data variazione di tensione efficace si defor-
mano più degli strati profondi. Questo spiega perché una fondazione superficiale è più
sensibile di una profonda alle variazioni delle condizioni ambientali. Del resto è ben noto
che le costruzioni povere dei secoli passati, come i fabbricati rurali, sono soggette a movi-
menti stagionali determinati dalle precipitazioni atmosferiche presentando spesso lesioni
murarie che variano in ampiezza secondo le oscillazioni periodiche della falda,
   Le fondazioni dei maggiori monumenti di epoca romana sono spesso profonde, in
forma di pozzi o di murature continue, e perciò mantengono una notevole stabilità; molte
costruzioni di epoche successive hanno invece fondazioni poco profonde e sono perciò
più soggette all’influenza dei fattori ambientali.
   A causa del generale interesse alla salvaguardia delle opere di interesse storico o
monumentale, quando vi sono danni strutturali ricollegabili genericamente a movimenti
del terreno di fondazione si progettano lavori di consolidamento. In questi casi il tipo di
intervento che viene più spesso proposto consiste nel trasferire i carichi di fondazione a
strati più profondi del terreno, che, come si è detto, sono meno deformabili e meno sog-
                                                                                                  Quaderni di Scienza della Conservazione

getti alle variazioni delle condizioni ambientali.
   Questa soluzione è teoricamente valida: è infatti probabile che i dissesti strutturali
siano effettivamente causati da deformazioni dei livelli più superficiali del terreno di fon-
dazione e che perciò, oltrepassando questi con sottofondazioni profonde, o consolidan-
doli con interventi radicali di modifica delle loro proprietà meccaniche, si ottenga l’effetto
desiderato di eliminare la soggezione della struttura alle deformazioni del terreno. Vi sono
tuttavia alcune controindicazioni.

3. Tipologie di intervento

   L’intervento di consolidamento più diffuso per le costruzioni che mostrano danni strut-
turali di origine geotecnica consiste nella sottofondazione con micropali. Si eseguono, con

                                                                                                  21
                                                                                               una perforazione di piccolo diametro (10 ÷ 20 cm) e lunghezza anche superiore a 20 m,
                                                                                               l’inserimento di una robusta armatura metallica, di forma diversa secondo i brevetti, e l’i-
                                                                                               niezione di malta cementizia (fig. 1). I micropali, verticali o inclinati, possono attraversare
                                                                                               la muratura di fondazione o affiancarsi ad essa. I carichi che la fondazione applicava al ter-
                                                                                               reno vengono trasferiti ai micropali direttamente, o attraverso travi metalliche, o cordoli in
                                                                                               c.a., affiancati alla muratura e ad essa collegati tramite chiodature passanti (fig. 2-3). Le
                                                                                               macchine per perforare il terreno e realizzare i micropali sono abbastanza piccole da poter
                                                                                               operare anche all’interno dei fabbricati, in locali di piani interrati. Il carico si trasmette dal
                                                                                               micropalo al terreno per aderenza laterale: la lunghezza del palo e le caratteristiche dei
                                                                                               terreni attraversati sono i fattori che determinano la portata utile del palo. Il carico che strut-
                                                                                               turalmente il palo può sopportare è in genere più elevato del necessario. I casi di sotto-
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                               fondazione di costruzioni storiche con micropali sono numerosi e documentati (fig. 4-5).
                                                                                                  Un’altra tipologia di intervento in fondazione molto diffusa è il consolidamento del ter-
                                                                                               reno con aggiunta di leganti. In questo campo un sostanziale progresso si è avuto negli
                                                                                               anni scorsi con lo sviluppo della gettiniezione, o jet grouting.
                                                                                                  Il miglioramento delle caratteristiche del terreno mediante iniezioni, cioè immettendo




                                                                                                                                                             Figura 1. Micropali.

                                                                        22
Figura 2. Sostegno di muro di fondazione
con micropali




                                           Figura 3. Sottofondazione di pila di
                                           ponte.
                                                                                  Quaderni di Scienza della Conservazione




Figura 4. Micropali per il
consolidamento di varie
opere a Venezia (Colombo
’96).

                                                                                  23
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                                                                                   Figura 5a/b. Consolidamento con
                                                                                                                                                   micropali delle pile del Pont de Pierre di
                                                                                                                                                   Bordeaux.

                                                                                               un fluido legante negli spazi intergranulari, è tecnica ben nota e consolidata, ma le con-
                                                                                               dizioni per farvi ricorso per gli interventi di consolidamento delle costruzioni non si pre-
                                                                                               sentano frequentemente. Si può infatti applicare se le dimensioni degli spazi intergranu-
                                                                                               lari consentono il passaggio del legante in un tempo ragionevole e con gradienti idraulici
                                                                                               non troppo elevati. In pratica i terreni atti a ricevere un trattamento di iniezione sono quel-
                                                                                               li molto permeabili, a grana grossa, incoerenti, come le sabbie grosse e le ghiaie. Sono
                                                                                               terreni poco compressibili ed è raro il caso che inducano dissesti di fondazione.
                                                                                                  La tecnica della gettiniezione, invece, può essere utilizzata anche in terreni a grana
                                                                                               fine, come le sabbie fini e i limi sabbiosi. Consiste nella miscelazione forzata del terreno

                                                                     24
Figura 6. Gettiniezione.


con acqua e cemento, proiettati ad altissima velocità da un’asta di perforazione rotante,
dotata di ugelli periferici: i granuli del terreno vengono rimossi e mescolati al legante dal-
l’azione disgregatrice del getto fluido, formando attorno all’asta rotante una colonna di
conglomerato cementizio, i cui inerti sono i granuli del terreno in posto (fig. 6). Il consoli-
damento procede per colonne successive. Il diametro delle colonne formate dalla getti-
niezione dipende soprattutto dalle caratteristiche del terreno, variando da alcuni decime-
tri nei terreni argillosi ad oltre un metro in quelli sabbiosi e ghiaiosi. Negli anni recenti le
macchine per l’esecuzione delle colonne di gettiniezione sono divenute sempre più com-
patte e maneggevoli, per adattarsi ad interventi in spazi ristretti, favorendo il ricorso a
                                                                                                   Quaderni di Scienza della Conservazione

questa tecnica nel consolidamento di costruzioni di interesse storico (fig. 7).
   L’inserimento di micropali e il trattamento dei terreni hanno ormai sostituito l’antica
tecnica di sottofondazione delle strutture murarie. Questa prevede lo scavo a campione
di una trincea in adiacenza e sotto il muro da sottofondare, fino alla profondità alla quale
un terreno più consistente permette di posare una nuova muratura di fondazione. È evi-
dente il maggior onere di una simile procedura rispetto alle soluzioni ora disponibili.

4. Effetti prodotti dalle sottofondazioni su micropali

   I micropali devono poter assumere i carichi di un muro di fondazione. Spesso essi
sono realizzati attraverso la muratura stessa; i carichi sono quindi trasmessi al micropa-
lo attraverso la superficie cilindrica del foro praticato nel muro, per l’adesione della malta

                                                                                                   25
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                               Figura 7. Consolidamento con gettiniezione delle pile del Viadotto Levallois a Parigi
                                                                                               (Bustamante ’96).


                                                                                               iniettata. In questo caso, ad intervento eseguito, il muro di fondazione sarà sollecitato da
                                                                                               una serie di forze concentrate, anziché da un carico uniformemente distribuito. Se il muro
                                                                                               è in pietrame e la malta non ha una buona resistenza, come spesso è il caso nelle vec-
                                                                                               chie costruzioni, questa nuova condizione di carico può produrre danni strutturali. Se non
                                                                                               è possibile attraversare la muratura con i micropali, questi vengono affiancati al muro di
                                                                                               fondazione, sui due lati, e intestati su due travi longitudinali, in acciaio o in c.a., da colle-
                                                                                               gare al muro con chiodature trasversali. Questa soluzione permette di distribuire meglio
                                                                                               i carichi sul muro di fondazione, ma naturalmente è molto più invasiva della precedente
                                                                                               ed oblitera la struttura originaria.
                                                                                                  In ogni caso le perforazioni eseguite per realizzare i micropali danneggiano irrepara-
                                                                                               bilmente i resti di opere eventualmente presenti nel sottosuolo. Inoltre le strutture verti-
                                                                                               cali vengono staticamente separate da quelle orizzontali esistenti al piano di spiccato e
                                                                                               vincolate al terreno: vespai e pavimenti seguono le deformazioni degli strati superficiali,
                                                                                               mentre le strutture in elevazione sono connesse, attraverso i micropali, a quelli profondi.
                                                                                               Questa situazione genera cedimenti differenziali e lesioni delle murature a contatto. Per
                                                                                               evitare questi effetti, spesso si demoliscono vespai e pavimenti originali per realizzarne

                                                                      26
di nuovi vincolati alle travi che collegano le teste dei micropali, in genere solai prefabbri-
cati, o gettati in opera.
   Per la stessa ragione, per assicurare cioè un comportamento uniforme delle diverse
parti dell’opera da consolidare, la sottofondazione su micropali non dovrebbe essere par-
ziale, ma estendersi all’intero complesso strutturale. Ciò comporta la necessità di inter-
venire anche sui muri interni, anche quando si tratta di semplici pareti divisorie con limi-
tate funzioni strutturali. L’intervento dovrebbe perciò estendersi anche ad elementi isola-
ti, come ad esempio le colonne di un porticato, anche quando sono poco sollecitati, e per
evitare sollecitazioni flessionali alla base, si deve ricorrere a più pali per un solo elemen-
to o inserire travi di collegamento. Talvolta con l’inserimento di un giunto si possono sepa-
rare parti che hanno fondazioni diverse.
   In definitiva il consolidamento con micropali, certamente più semplice ed economico
ed apparentemente meno invasivo di una sottofondazione tradizionale, si traduce quasi
sempre in un intervento molto pesante, che modifica definitivamente e sostanzialmente
alcuni caratteri costruttivi di un fabbricato storico.

5. Effetti del consolidamento dei terreni

   Il consolidamento mediante iniezione produce un incremento della resistenza ed una
diminuzione della deformabilità del terreno di fondazione. In linea di principio si tratta di
interventi che non modificano la struttura ed il suo schema statico, come i micropali, ma
soltanto la risposta del terreno alle azioni applicate. In pratica l’azione prodotta può avere
effetti negativi per diversi aspetti.
   Le iniezioni, soprattutto in terreni a grana fine, possono non essere assorbite negli
spazi intergranulari e produrre frattura (cracking), con un localizzato aumento di volume
                                                                                                 Quaderni di Scienza della Conservazione

del terreno; ne conseguono rigonfiamenti che possono danneggiare le strutture intera-
genti. È anche possibile sfruttare positivamente questi effetti di rigonfiamento per com-
pensare cedimenti totali e differenziali delle costruzioni: si tratta però di interventi molto
delicati e costosi, piuttosto rischiosi, che si vanno sperimentando e che sembrano offrire
nuove prospettive nel trattamento dei danni di origine geotecnica. In generale le iniezio-
ni hanno oggi un limitato campo di applicabilità e presentano un elevato rischio di pro-
durre danni aggiuntivi.
   La gettiniezione offre in generale minori rischi, ma l’azione prodotta è decisamente più
invasiva. La perforazione ha un maggiore impatto sul terreno e sulle strutture di fonda-
zione. L’effetto prodotto poi non è un miglioramento del terreno, ma una sua sostituzione
con un conglomerato cementizio, di cui il terreno originale costituisce l’inerte.

                                                                                                 27
                                                                                               6. Alternative possibili

                                                                                                  È ovvio che gli interventi descritti non sono sempre distruttivi, o dannosi, e che in alcuni
                                                                                               casi sono effettivamente necessari. È certo però che negli anni recenti troppo spesso sono
                                                                                               stati adottati senza un’effettiva necessità ed hanno alterato in modo irreversibile alcuni carat-
                                                                                               teri tipici di antiche costruzioni, cancellando in parte la testimonianza storica dell’arte del
                                                                                               costruire. L’alternativa possibile è un investimento maggiore in tempo e denaro per studiare
                                                                                               approfonditamente sotto l’aspetto geotecnico le cause dei danni strutturali che, direttamente
                                                                                               o indirettamente, si imputano all’interazione con il terreno. Si tratta in sostanza di definire con
                                                                                               indagini geotecniche in sito e in laboratorio la costituzione fisica del terreno e le sue caratte-
                                                                                               ristiche meccaniche e di analizzare l’interazione tra terreno e strutture per individuare le
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                               cause dei dissesti e progettare gli eventuali interventi correttivi sulle strutture o sul terreno,
                                                                                               se necessari, con l’obiettivo di minimizzarne l’impatto sull’opera da consolidare.
                                                                                                  È difficile acquisire documentazione sugli interventi di consolidamento che si ese-
                                                                                               guono correntemente in Italia, è però esperienza diretta di chi scrive che nella maggior
                                                                                               parte dei casi lo studio degli aspetti geotecnici è sacrificato alla economia e speditezza
                                                                                               degli interventi diretti del tipo descritto. Alcuni esempi possono mettere in evidenza gli
                                                                                               effetti di diversi approcci meglio di qualsiasi discorso astratto.
                                                                                                  Nel 1977 il Comune di Roma lanciò un Appalto-Concorso per il consolidamento di
                                                                                               Ponte Milvio. Non erano in realtà ben chiare, proprio per mancanza di indagini approfon-
                                                                                               dite, l’origine e l’evoluzione dei dissesti strutturali visibili negli archi e nelle armille del
                                                                                               ponte. I progetti presentati prevedevano, in diversa misura, chiodature delle murature e
                                                                                               sottofondazione con micropali. Fortunatamente la Commissione giudicatrice della gara si
                                                                                               rese conto della insufficiente base conoscitiva delle proposte e, annullata la gara, propo-
                                                                                               se al Comune un approfondimento delle indagini e un intervento diretto. Il risultato fu
                                                                                               molto interessante. Si accertò, infatti, che le deformazioni del ponte e le lesioni struttura-
                                                                                               li avevano un andamento periodico ed erano fisiologicamente dipendenti dal regime idri-
                                                                                               co idrologico, con le conseguenti variazioni del regime idrico sotterraneo. La briglia ese-
                                                                                               guita pochi anni prima a valle del ponte aveva ormai arrestato l’erosione dell’alveo e non
                                                                                               vi era necessità di intervenire sulle fondazioni. Ma emerse anche con chiarezza il dise-
                                                                                               gno originario delle fondazioni del ponte (fig. 8), che costituisce uno splendido esempio
                                                                                               dell’arte romana del costruire. Se si fosse adottato l’intervento di sottofondazione con
                                                                                               micropali (fig. 9) non soltanto si sarebbe irrimediabilmente danneggiata la struttura, ma
                                                                                               la platea di fondazione sarebbe rimasta isolata staticamente dalle pile e avrebbe corso il
                                                                                               rischio di essere sottopassata e scalzata dalle correnti subalvee.

                                                                      28
Figura 8. Ponte Milvio, sezione longitudinale.




                                                 Quaderni di Scienza della Conservazione




Figura 9. Ponte Mil-
vio, proposta di sotto-
fondazione di micro-
pali.

                                                 29
                                                                                                  Un altro caso esemplare è quello del Duomo di Pienza [5]. Nel 1961, sulla base di uno
                                                                                               studio geologico dell’area, ma in mancanza di un’analisi delle cause del progressivo
                                                                                               abbassamento dell’abside, che si protrae dall’epoca della costruzione, cioè da oltre 5
                                                                                               secoli, fu eseguita una sottofondazione con micropali delle navate dalla facciata al trans-
                                                                                               etto (fig. 10). La commissione di studio incaricata nel 1979 dalla Soprintendenza di Siena
                                                                                               dopo oltre 6 anni di ricerche finalmente poté accertare che il fenomeno di subsidenza che
                                                                                               interessa il Duomo, e che proseguiva inalterato, non ha origine nelle fondazioni e che per-
                                                                                               ciò l’intervento del 1961 era assolutamente inutile. Intanto però esso aveva richiesto la
                                                                                               demolizione del pavimento, l’alterazione della struttura originaria con l’inserimento di
                                                                                               elementi strutturali estranei e il danneggiamento dei ruderi della chiesa paleocristiana
                                                                                               sottostante il Duomo.
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                                  Emblematico è poi il problema della Torre di Pisa. Nel 1978 il Ministero LLPP fece
                                                                                               eseguire un progetto di massima di consolidamento, che giunse fino all’esame del
                                                                                               Consiglio Superiore. Esso prevedeva di intervenire sulla fondazione con pali o tiranti.
                                                                                               Fortunatamente, anche per effetto di una sensibilizzazione generale [6] e della prudenza




                                                                                               Figura 10. Duomo di Pienza.

                                                                      30
indotta dalle condizioni critiche del famoso monumento, il progetto non fu approvato. La
successiva commissione di studio, dopo oltre dieci anni di indagini, studi e modelli, è
riuscita a risolvere il caso con una delicata operazione di sottoscavo, evitando di ricorre-
re a sottofondazioni, o ad altre sottostrutture invasive e dirompenti.

7. Conclusioni

   Accade spesso che le moderne tecniche di sottofondazione e di miglioramento dei
terreni, che offrono facilità e rapidità operative con costi contenuti, siano utilizzate per
interventi di consolidamento di costruzioni antiche di interesse storico senza una preven-
tiva approfondita ricerca delle cause dei dissesti e una analisi delle possibili soluzioni
alternative. Si afferma, infatti, che qualunque sia il fenomeno che determina la deforma-
zione del terreno, se si trasferiscono i carichi di fondazione agli strati profondi, più consi-
stenti e meno deformabili, è molto probabile che la costruzione sia resa definitivamente
stabile.
   Tuttavia, sia per l’interesse a conservare le strutture preesistenti e la memoria storica
del costruito, sia per le esperienze acquisite in pochi, ma ben documentati casi, è sem-
pre preferibile dedicare il tempo necessario ed investire una parte delle risorse economi-
che disponibili per analizzare approfonditamente i fenomeni osservati, la natura, le carat-
teristiche meccaniche ed il comportamento del terreno, e definire le cause dei dissesti
strutturali, con tutti i mezzi offerti dalla moderna ingegneria geotecnica. L’obiettivo che
dovrebbe guidare un progettista nel consolidamento di opere di interesse storico o
monumentale, come anche di ogni costruzione antica, è quello di limitare gli interventi allo
stretto necessario, soprattutto allo scopo di non alterare irreversibilmente la straordinaria
eredità di costruzioni antiche di cui è ricco il nostro paese.
                                                                                                  Quaderni di Scienza della Conservazione

   Purtroppo, alla luce di quanto si può osservare quotidianamente, sembra che diversi
fatti ostacolino questa impostazione. In particolare, da un lato il continuo ampliamento ed
irrigidimento delle normative sulla sicurezza, dall’altro lo sviluppo di tecniche di interven-
to sempre più integrali ed invasive, e di costo via via decrescente, sono probabilmente i
fattori che hanno maggiore impatto negativo sulla conservazione materiale del costruito
storico.

Bibliografia
[1] CALABRESI G., D’AGOSTINO S. 1997, Monuments and historic sites: intervention
    techniques, Proceedings of the International Symposium on Geotechnical
    Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites, Balkema,
    Rotterdam.

                                                                                                  31
                                                                                               [2] COLOMBO P. 1972, Problemi relativi alla difesa della città di Venezia, Rivista Italiana
                                                                                                   di Geotecnica, Bologna, Patron Editore.
                                                                                               [3] BUSTAMANTE M., GIANESELLI L., THIRIAT D. 1997, Strengthening of a viadoct
                                                                                                   built at the beginning of the 20th century, Proceedings of the International
                                                                                                   Symposium on Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and
                                                                                                   Historic Sites, Balkema, Rotterdam.
                                                                                               [4] BUSTAMANTE M., GIANESELLI L., LEDOUX J.L. 1997, Underrpinning of the
                                                                                                   Bordeaux Ponte-de-Pierre, Proceedings of the International Symposium on
                                                                                                   Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites,
                                                                                                   Balkema, Rotterdam.
                                                                                               [5] SOPRINTENDENZA PER I BENI AMBIENTALI E ARCHITETTONICI DI SIENA,
                                                                                                   1992, Il Duomo di Pienza, 1549-1984. Studi e Ricerche, Firenze, Cantini.
                                                                                               [6] CALABRESI G., CESTELLI GUIDI C. 1990, Le attuali condizioni di stabilità della
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                                                   Torre di Pisa, Materiali e Strutture: Problemi di Conservazione, L’Erma di
                                                                                                   Bretschneider, Roma.

                                                                                               Riassunto
                                                                                               Accade spesso che i danni strutturali di antiche costruzioni di interesse storico, monumentale o
                                                                                               archeologico possano definirsi di origine geotecnica, in quanto derivano dalla interazione con il ter-
                                                                                               reno di sedime, in genere a causa di spostamenti differenziali delle fondazioni. La diagnosi del feno-
                                                                                               meno fisico che ha prodotto il danno, o che lo sta incrementando, può essere molto difficile e costo-
                                                                                               sa, e richiedere tempi lunghi. D’altra parte il progresso tecnologico ha reso disponibili interventi di
                                                                                               consolidamento delle fondazioni realizzabili in breve tempo, con costi contenuti, spesso comparabi-
                                                                                               li a quelli di uno studio geotecnico approfondito dei fenomeni in atto. Avviene perciò di frequente che
                                                                                               si adottino interventi di consolidamento senza una preventiva analisi degli aspetti geotecnici. Questo
                                                                                               fatto ha effetti negativi sulla conservazione del valore storico, architettonico, o archeologico, dell’o-
                                                                                               pera, e talvolta neppure garantisce la durata dell’intervento di consolidamento. La nota descrive
                                                                                               alcune soluzioni frequentemente adottate per consolidare strutture danneggiate dall’interazione con
                                                                                               il terreno e, citando alcuni casi emblematici, gli effetti negativi che possono derivare da interventi non
                                                                                               basati su un’analisi scientificamente seria dei fenomeni di danneggiamento.


                                                                                               Summary
                                                                                               The structural damages of ancient structures and monuments are very often due to differential set-
                                                                                               tlements of their foundations, or to other effects of soil-structure interaction. A correct analysis of the
                                                                                               damaging phenomena should be based on a sound geotechnical engineering approach, which
                                                                                               requires expensive and long investigations on the mechanical characteristics of the foundation soils.
                                                                                               However the last decade’s progress in construction technologies has offered a new and flexible kind
                                                                                               of solutions to consolidate foundation structures that are often quicker and less expensive than a
                                                                                               serious and complete geotechnical study. Therefore very often one of the above-mentioned solutions
                                                                                               is simply adopted avoiding any previous study. The paper briefly illustrates the main negative effects
                                                                                               of that approach, referring to some interesting case histories.


                                                                                               Résumé
                                                                                               Il arrive souvent que les ravages structuraux d’anciennes constructions d’intérêt historique, monu-
                                                                                               mental ou archéologique puissent être définis d’origine géotechnique, puisqu’ils dérivent de l’inte-
                                                                                               raction avec le terrain de sédiment, généralement à cause de déplacements différentiels des fonda-
                                                                                               tions. Le diagnostic du phénomène physique qui a produit le ravage ou qui est en train de l’aug-

                                                                         32
menter, peut être très difficile et coûteux, et requérir des temps longs. D’autre part le progrès tech-
nologique a rendu disponibles des interventions de consolidation des fondations réalisables en un
temps bref, à des coûts contenus, souvent comparables à ceux d’une étude géotechnique appro-
fondie des phénomènes en cours. Il arrive donc fréquemment qu’on adopte des interventions de
consolidation sans une analyse préventive des aspects géotechniques. Ce fait a des effets négatifs
sur la conservation de la valeur historique, architectonique ou archéologique, de l’œuvre, et parfois
il ne garantit même pas la durée de l’intervention de consolidation. La note décrit certaines solutions
fréquemment adoptées pour consolider des structures endommagées par l’interaction avec le ter-
rain et, citant certains cas emblématiques, les effets négatifs qui peuvent dériver d’interventions non
basées sur une analyse scientifiquement sérieuse des phénomènes d’endommagement.


Zusammenfassung
Oft sind die Schäden an der Struktur von alten Gebäuden von historischer, monumentaler oder
archäologischer Bedeutung geotechnische Schäden. Sie entstehen nämlich aus der Interaktion mit
dem Bodensatz, normalerweise wegen differentieller Bewegungen des Grundbaus. Die Diagnose
des physischen Phänomens, das den Schaden verursacht hat und das es verschlechtert, kann sehr
schwierig und teuer sein und sie kann auch sehr lange dauern. Andererseits hat der technologische
Fortschritt Verstärkungseingriffe des Grundbaus ermöglicht, die in weniger Zeit und mit niedrigen
Kosten durchgeführt werden können, und die oft ähnlich einer genauen geotechnischen
Untersuchung der Phänomene sind. Es kann also oft passieren, dass Konsolidierungseingriffe ohne
eine Voranalyse der geotechnischen Merkmalen ausgeführt werden. Das hat negative
Konsequenzen für die Konservierung des historischen, architektonischen oder archäologischen
Wertes des Werks und manchmal ist es keine Garantie für die Dauer des Konsolidierungseingriffes.
Es werden einige Lösungen beschrieben, die oft für die Konsolidierung der durch die Interaktion mit
dem Boden beschädigten Strukturen benutzt werden. Es werden typische Fälle und die möglichen
negativen Auswirkungen von Eingriffen erwähnt, die nicht auf einer wissenschaftlich ernsten Analyse
der Phänomene der Beschädigung basieren.


Resumen
Ocurre a menudo que los daños estructurales de antiguos edificios de interés histórico, monumen-
tal o arqueológico puedan definirse de origen geotécnico, puesto que se originan de la interacción
con el terreno de sedimentación, por lo general debido a desplazos diferenciales de las cimenta-
ciones. El diagnóstico del fenómeno físico que ha producido el daño o que lo está aumentado,
puede ser muy difícil y costoso, y requerir tiempos prolongados. Por otra parte el progreso tecnoló-
gico ha puesto a disposición intervenciones de consolidación de las cimentaciones que pueden rea-
                                                                                                          Quaderni di Scienza della Conservazione


lizarse en breve tiempo, con costes reducidos, a menudo comparables con los de un estudio geo-
técnico profundizado de los fenómenos en curso. Por ello a menudo ocurre que se decida por inter-
venciones de consolidación sin un análisis previo de los aspectos geotécnicos. Este hecho acarrea
efectos negativos a la conservación del valor histórico, arquitectónico o arqueológico, de la obra, y
tal vez siquiera asegura la duración de la intervención de la consolidación. La nota describe algu-
nas soluciones a menudo adoptadas para consolidar estructuras dañadas por la interacción con el
terreno, mencionando algunos casos emblemáticos, los efectos negativos que puedan proceder de
intervenciones que no se basen sobre un análisis científicamente seria de los fenómenos del per-
juicio acarreado.


htp.vt
Xfcnj ,sdftn- xnj gjdht;ltybz cnhernehs fynbxys[ cjjhe;tybq- ghtlcnfdkz.ob[ bcnjhbxtcrbq-
vjyevtynfkmysq bkb fh[tjkjubxtcrbq bynthtc- vjuen bvtnm utjnt[ybxtcre. ghbhjle- gjcrjkmre
ghjbc[jlzn jn dpfbvjltqcndbz c jcfljxyjq gjxdjq j,sxyj gj ghbxbyt lbaathtywbfkmyjuj cvtotybz
pfrkfljr aeylfvtynf= Lbfuyjp abpbxtcrjuj atyjvtyf- dspdfdituj gjdht;ltybt bkb ghjdjwbhe.ott

                                                                                                          33
                                                                                               tuj- vj;tn ,snm nhelysv- ljhjujcnjzobv b nht,e.obv vyjuj dhtvtyb= C lheujq cnjhjys-
                                                                                               nt[yjkjubxtcrbq ghjwtcc cltkfk djpvj;ysv jgthfwbb gj erhtgktyb. pfrkfljr- jceotcndkztvst d
                                                                                               rjhjnrbt chjrb ghb clth;fyys[ pfnhfnf[- xfcnj ghb,kb;tyys[ r pfnhfnfv yf euke,k/yyjt
                                                                                               utjnt[ybxtcrjt bccktljdfybt ltqcnde.otuj atyjvtyf= Gj'njve xfcnj ckexftncz- xnj ghbvtyz.ncz
                                                                                               jgthfwbb gj erhtgktyb. ,tp ghtldfhbntkmyjuj fyfkbpf utjnt[ybxtcrb[ fcgtrnjd= ”njn afrn
                                                                                               jrfpsdftn ytufnbdysqì'aatrn yf c,tht;tybt bcnjhbxtcrjq- fh[bntrnehyjq bkb fh[tjkjubxtcrjq
                                                                                               wtyyjcnb ghjbpdtltybz- f byjulf yt ufhfynbhetn lf;t lkbntkmyjcnb jgthfwbb gj erhtgktyb.=
                                                                                               Pfvtnrf jgbcsdftn ytrjnjhst htitybz- ghbybvftvst xfcnj lkz erhtgktybz cnherneh- gjdht;l/yys[
                                                                                               ghb dpfbvjltqcndbb c gjxdjq b- ghbdjlz ytrjnjhst 'v,ktvfnbxtcrbt ckexfb- ytufnbdyst 'aatrns-
                                                                                               rjnjhst vjuen djpybryenm ghb dvtifntkmcndf[- yt ,fpbhe.ob[cz yf cthm/pyjv yfexyjv fyfkbpt
                                                                                               ghbxbyz.ob[ dhtl atyjvtyjd=
G. Calabresi - Problemi geotecnici nel consolidamento delle costruzioni di interesse storico




                                                                       34
