Tipologie di Muri di Sostegno: Caratteristiche e Applicazioni Tecniche

I muri di sostegno a gravità

I muri di sostegno a gravità sono strutture monolitiche pesanti e tozze che sfruttano esclusivamente l'effetto stabilizzante del proprio peso. Questi elementi possono essere realizzati con materiali non resistenti a trazione e sono generalmente impiegati quando l'altezza del fronte di scavo da sostenere non supera i 5-6 m. Per altezze maggiori, è conveniente optare per altre tipologie strutturali, come i muri a mensola.

1. I muri in calcestruzzo

È la tipologia più semplice dal punto di vista costruttivo, realizzata tramite un getto di calcestruzzo entro casseri di geometria adeguata. La porzione di elevazione viene solitamente progettata a sezione trapezoidale, con spessore in testa a partire da 30-50 cm e paramento esterno inclinato con pendenza del 20%. La sezione può essere realizzata anche con un paramento interno inclinato.

L'elevazione poggia quasi sempre su un cordolo continuo di fondazione, avente lo scopo di ridurre la pressione di contatto con il terreno e di compensare gli effetti dovuti all'eccentricità del carico. È importante osservare che queste strutture sono piuttosto pesanti, quindi è opportuno che i terreni di fondazione abbiano un'adeguata capacità portante.

Per ridurre l'incremento di spinta a monte, dovuto all'eventuale presenza di acqua, viene realizzato un drenaggio in pietrame a ridosso dell'opera, in grado di convogliare le acque verso appositi tubi drenanti microfessurati, chiamati collettori, posti al piede. L'acqua che scorre sul paramento interno viene allontanata mediante appositi fori di drenaggio praticati sul paramento e inclinati verso l'esterno (diametro 10-20 cm, interasse 2-4 m). Al fine di garantire un'efficace protezione del calcestruzzo, è possibile porre in opera una membrana impermeabilizzante.

2. Le scogliere di sostegno in massi ciclopici

Sono costituite da blocchi di pietrame di grosse dimensioni (tra 0,5 e 1 m³) e sono utilizzate anche come opere di protezione spondale dei corsi d'acqua e di protezione delle spalle e delle pile dei ponti. I vuoti presenti tra i massi possono essere intasati con calcestruzzo o terra. Le scogliere possono essere utilizzate anche come elementi di protezione da valanghe o da colate detritiche.

3. I muri in gabbioni

Sono costituiti da gabbie metalliche riempite di pietrame con idonee caratteristiche. Le gabbie hanno solitamente dimensioni pari a 1x1x1 m, 1x1x1,5 m o 1x1x2 m. Le facce esterne e interne sono di solito rastremate, sfalsando i gabbioni a ogni strato successivo. I muri in gabbioni si adattano molto bene ai cedimenti differenziali del terreno, sono molto permeabili e caratterizzati da un'elevata integrazione ambientale. Trovano larga applicazione nel consolidamento dei versanti, opere di sostegno stradali e sistemazione idraulica.

4. I muri cellulari (crib-walls)

Sono muri a gravità drenanti costituiti da una serie di contenitori grigliati o gabbie in legno, calcestruzzo prefabbricato o acciaio, posti l'uno sull'altro per formare un reticolo spaziale riempito di materiale drenante. Gli interspazi possono essere piantumati per un migliore inserimento paesaggistico.

5. I muri in terra armata e terra rinforzata

• Terra armata: Realizzati utilizzando i terreni presenti in sito, compattati in strati con l'interposizione di elementi di rinforzo (piatti metallici ad aderenza migliorata). La stabilità è garantita dall'attrito tra rinforzi e terreno.
• Terra rinforzata: I rinforzi interni sono costituiti da geogriglie (tessuti plastici a rete ad alta resistenza). Il paramento esterno viene sagomato mediante casseri metallici in rete elettrosaldata e biostuoie (fibre naturali con elevata capacità di ritenzione idrica), con un'inclinazione variabile tra 60° e 80°.

Fasi realizzative tipiche:

1. Preparazione del piano di posa (bonifica) e allineamento dei casseri.
2. Posa in opera delle geogriglie di rinforzo.
3. Posa in opera delle biostuoie protettive con fissaggio dei sostegni metallici.
4. Stesa e compattazione del terreno di riempimento.

I muri di sostegno a mensola

Tipicamente realizzati in calcestruzzo armato, sono dotati di una fondazione prolungata all'interno del terrapieno per sfruttarne il peso. Le tensioni di trazione sono assorbite dalle barre di armatura. Dal punto di vista statico, il muro può essere concepito come l'unione di tre travi a mensola che convergono nel nodo di base. Quando le caratteristiche meccaniche dei terreni sono scadenti, si ricorre a fondazioni indirette su pali trivellati o micropali (diametro inferiore a 30 cm, realizzati spesso "a cavalletto").

I muri di sostegno a contrafforti

Quando l'altezza supera i 6-7 m, si ricorre all'inserimento di elementi verticali in cemento armato, chiamati contrafforti. Questi presentano una sezione rastremata e sono disposti perpendicolarmente al paramento. La presenza dei contrafforti trasforma lo schema statico: il paramento non si comporta più come una mensola, ma come una piastra incastrata ai contrafforti, ripartendo le azioni sia in direzione orizzontale che verticale.

I muri di sostegno prefabbricati

Vengono posti in opera su un cordolo preventivamente gettato e successivamente inglobati in una suola di fondazione in cemento armato. Consentono una riduzione dei tempi di realizzazione del 50% circa. La posa richiede l'utilizzo di gru e manodopera altamente specializzata. Sono ideali per opere di sostegno stradali con notevole sviluppo in lunghezza.