FONDAZIONI SUPERFICIALI E PROFONDE PER PARCHI teleios-ing.it/UserFiles/File/FONDAZIONI WIND FARMS_by

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Via S. Quasimodo, 44 40013 Castel Maggiore (BO) Tel. 051-702277 Fax 051-700825

Web: www.teleios-ing.it

Contatti: TELEIOS officina dingegneria Via Salvatore Quasimodo, 44 40013 Castel Maggiore (BO) Tel. 051-702277 Fax 051-700825 www.teleios-ing.it ing. Marco Franceschini marco.franceschini@teleios-ing.it ing Pierpaolo Semproli pierpaolo.semproli@teleios-ing.it rev. 1 - June, 2011

FONDAZIONISUPERFICIALI E PROFONDE

PER PARCHI EOLICI

SHALLOW AND DEEP FOUNDATIONS FOR

WIND FARMS

Contatti:TELEIOSofficinadingegneriaViaSalvatoreQuasimodo,4440013CastelMaggiore(BO)Tel.051702277 Fax051700825www.teleiosing.iting.MarcoFranceschini marco.franceschini@teleiosing.itingPierpaoloSemproli pierpaolo.semproli@teleiosing.itrev.1 June,2011

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introduzione

La scelta del sistema fondale di turbine eoliche riveste particolare importanza perch un

loro non adeguato comportamento pu pregiudicare la funzionalit dellintera wind farm.

Spesso invece tale aspetto viene trascurato o vagliato con eccessiva approssimazione.

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La societ TELEIOS propone e qui espone criteri integrati per la progettazione delle fondazioni di turbine eoliche che prevedono una corretta sinergia tra gli aspetti geologico/geotecnici, di interazione terreno-struttura e strutturali al fine di adottare soluzioni ottimizzate e funzionali.

La scelta tra le diverse soluzioni di fondazioni disponibili funzione sia delle sollecitazioni

trasmesse dalla sovrastruttura che delle condizioni morfologiche e, soprattutto,

geologico/geotecniche del sito.

TELEIOS intende promuovere il concetto di PROGETTAZIONE GEOTECNICA INTEGRATA: data la geologia del sito in corrispondenza del quale andr a realizzarsi la wind farm, TELEIOS in grado di pianificare la campagna di indagini geognostiche che

meglio sar in grado di condurre alla corretta determinazione del modello geotecnico di

riferimento.

Conoscere i parametri di resistenza e deformabilit dei terreni interessati dalle opere in

modo affidabile e mirato alle esigenze delle analisi geotecniche consente di impiegare

successivamente tecniche di calcolo avanzate ed affidabili in grado di ottimizzare il

progetto della fondazione con conseguenti migliori prestazioni in condizioni di esercizio e

risparmio da parte della Committenza.

Con il diagramma di flusso riportato alla pagina seguente si vuole per lappunto

rappresentare il concetto di integrated design che TELEIOS propone.

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il progetto delle indagini

TELEIOS, pur non eseguendo direttamente indagini geognostiche, si affida a societ di

fiducia oppure, grazie alla sua grande esperienza nel campo delle applicazioni

geotecniche, in grado di interfacciarsi vantaggiosamente con il geologo del Cliente al

fine di pianificare al meglio le indagini da condursi in sito e in laboratorio.

Definire un modello geotecnico affidabile del terreno in sito fase fondamentale per la

corretta progettazione di un parco eolico, dove il campo di sollecitazione molto

importante ed esula dalla consueta progettazione.

Innanzitutto occorre caratterizzare geologicamente il sito, con prove in grado di indagare

un ampio volume di terreno; note le sue caratteristiche geologiche dalle prime valutazioni

geotecniche si quindi in grado di scegliere la tipologia di fondazione pi adatta e di

pianificare la campagna di indagini atte a determinare i parametri da impiegarsi nei

calcoli.

Successivamente le indagini geognostiche potranno essere progettate sulal base delle

prime valutazioni preliminari.

Inoltre il volume di terreno che necessario investigare connesso con la tipologia del

sistema fondale: un plinto interesser gli strati di terreno a diretto contatto con il piano di

posa per quanto riguarda la capacit portante, e quindi le caratteristiche di resistenza,

mentre nellottica di determinarne il cedimento dovranno conoscersi le caratteristiche di

deformabilit anche degli orizzonti pi profondi.

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Se invece si adottano fondazioni profonde occorrer spingere le indagini fin oltre la

profondit alla quale si attesta la punta dei pali, cos come prescritto dalle normative

tecniche vigenti.

immediato quindi rendersi conto della necessit di conoscere, fin dalle fasi iniziali

delliter progettuale, quali saranno le fondazioni che si andranno ad impiegare e di come

non si possa prescindere da analisi geologiche preliminari.

Tra le prove in sito si annoverano i sondaggi, per la determinazione della successione

stratigrafica e per il prelievo di campioni sui quali poi condurre analisi di laboratorio, le

prove penetrometriche, statiche(CPT, Cone Penetration Test) o dinamiche (SPT,

Standard Penetraton Test), le prove geofisiche (cross-hole, down-hole, MASW) per la

determinazione della velocit di trasmissione delle onde di taglio Vs.

Si fa presente che esiste una scelta ben pi ampia di indagini (prove dilatometriche, vane

tests, prove pressiometriche, ecc.) meno utilizzate in campo eolico.

In merito alla prova penetrometrica statica una nota va fatta in merito alla CPTu: tale

indagine in grado di investigare in maniera estremamente efficace gli orizzonti coesivi

ed incoerenti e di misurare anche il valore delle pressioni interstiziali.

Nella letteratura scientifica internazionale esistono numerose correlazioni tra i dati forniti

da una CPTu ed i pi comuni parametri di resistenza, deformabilit e consolidazione dei

terreni.

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Prova penetrometrica statica con misura delle sovrapressioni interstiziali CPTu.

TELEIOS da anni impiega con successo prove CPT e CPTu in applicazioni geotecniche

ed ha portato avanti studi molto approfonditi sulle pi moderne ed affidabili tecniche di

interpretazione dei risultati, affinate con la partecipazione attiva a convegni specifici, fino

a giungere a livelli di eccellente conoscenza.

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Classificazione dei terreni secondo Robertson a partire dalle prove CPT e CPTu.

Le prove in sito, in particolar modo le penetrometriche statiche, costituiscono inoltre

lunico modo per investigare orizzonti sabbiosi, nei quali non possibile prelevare

campioni indisturbati per condurre prove di laboratorio.

Sono infine estremamente utili per determinare direttamente la capacit portante di pali di

fondazione o per determinare parametri per eseguirne il calcolo con altre metodologie pi

tradizionali (in particolar modo, quindi, parametri di resistenza dei materiali).

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Con le CPT si possono prelevare direttamente i

campioni di terreno applicando direttamente un

campionatore tipo shelby allapparecchiatura per

lesecuzione della prova ed il prelievo accurato

fino a profondit di circa 7/10 metri.

Se si vogliano investigare anche gli strati pi

profondi, necessario eseguire dei sondaggi, che

possono spingersi ad elevate profondit e dai quali

infine possibile prelevare campioni di materiali

coesivi dai diversi orizzonti attraversati.

Su campioni di materiale coesivo possono essere

condotte indagini di laboratorio quali:

prove triassiali in condizioni drenate/non

drenate, consolidate/non consolidate;

prove edometriche;

prove di taglio diretto;

prove ad espansione laterale libera (ELL);

prove di permeabilit;

altre.

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Prova edometrica e triassiale per la misura dei parametri di resistenza e deformabilit dei terreni

Nella installazione di wind farms pu capitare sovente di trovarsi di fronte ad ammassi

rocciosi che possono interessare le WTG in due maniere:

1) Ammassi affioranti: si riscontrano direttamente al piano campagna e permettono di impiegare shallow foundation, data lelevata capacit portante che sono in

grado di sviluppare.