Consolidamento delle fondamenta negli edifici antichi

Le fondazioni degli edifici storici italiani sono spesso in muratura di mattoni o pietre, prive di armatura metallica e dimensionate secondo criteri empirici sviluppati in secoli di pratica costruttiva. Quando le condizioni del suolo cambiano — per oscillazioni della falda freatica, siccità prolungate che prosciugano terreni argillosi, carichi aggiuntivi introdotti in corso d'opera, o semplicemente per l'accumulo di decenni di micro-cedimenti — le fondazioni storiche possono perdere la capacità di trasferire i carichi in modo uniforme.

Il segnale più evidente di un dissesto fondazionale è la comparsa di lesioni nelle murature in elevazione, spesso inclinate a 45° rispetto ai giunti. In casi più gravi, i cedimenti si trasmettono ai solai, deformando le soglie di porte e finestre fino a renderle impraticabili.

Diagnostica strutturale preventiva

Prima di qualsiasi intervento sulle fondazioni, è necessario condurre un'analisi strutturale che comprenda:

• Rilievo e mappatura delle lesioni presenti nelle murature in elevazione
• Indagini geotecniche sul terreno (prove penetrometriche, sondaggi, analisi granulometriche)
• Monitoraggio strumentale con fessurimetri e inclinometri per valutare l'evoluzione dei cedimenti nel tempo
• Analisi della tipologia fondazionale esistente (a nastro, a platea, a plinti isolati)

Solo dopo aver chiarito le cause del dissesto è possibile scegliere la tecnica di consolidamento più appropriata. Non esiste un intervento universale: la scelta dipende dalla tipologia del terreno, dalla geometria delle fondazioni, dalle condizioni di accessibilità del cantiere e dai vincoli imposti dalla presenza di altri edifici adiacenti.

Micropali precaricati in acciaio

Tra le soluzioni non invasive più diffuse per il consolidamento fondazionale di edifici storici, i micropali precaricati in acciaio offrono il vantaggio di non richiedere scavi significativi né l'estrazione di terreno. L'intervento avviene infissando pali di diametro 76 o 114 mm nel terreno mediante martinetti idraulici che contrastano contro la struttura fondazionale esistente. Il precarico applicato durante l'infissione trasferisce i carichi dell'edificio agli strati profondi del terreno, eliminando la causa del cedimento e restituendo stabilità alla struttura.

Il sistema non produce vibrazioni dannose alle murature storiche, non richiede l'impiego di malte cementizie e consente, nei casi di cedimento già avvenuto, il recupero parziale delle quote originarie attraverso il sollevamento controllato della struttura. I tempi di esecuzione sono contenuti: mediamente tre giorni di cantiere per intervento localizzato.

Iniezioni di resine espandenti

Per il miglioramento delle caratteristiche geo-meccaniche del terreno di fondazione senza scavi, le iniezioni di resine poliuretaniche espandenti rappresentano una delle soluzioni a minore impatto. La tecnica prevede la foratura della fondazione e del terreno sottostante con fori del diametro di pochi millimetri, attraverso i quali viene iniettata la resina allo stato liquido. A contatto con il terreno, la resina espande compattando e riempiendo i vuoti, aumentando la densità e la portanza del suolo.

L'intervento è particolarmente efficace su terreni granulari con presenza di vuoti o zone di scarsa coesione. I tempi di esecuzione sono molto ridotti (mediamente due giorni) e l'accessibilità è garantita anche in spazi con altezze ridotte o difficoltà di accesso per mezzi pesanti.

Iniezioni di malta a base di calce idraulica

Per le murature fondazionali in mattoni o pietre a sacco — composte da due paramenti esterni e un riempimento interno di materiale eterogeneo — le iniezioni di boiacca fluida a base di calce idraulica naturale consentono di migliorare la compattezza della sezione muraria, riempiendo i vuoti interni e aumentando la coesione tra i materiali.

L'intervento viene eseguito secondo la tecnica a "quinconce": i fori di iniezione vengono posizionati secondo uno schema che richiama la disposizione dei cinque della faccia di un dado, in modo che la malta iniettata possa distribuirsi uniformemente senza formare sacche d'aria. Le malte di iniezione devono avere modulo elastico compatibile con quello delle murature storiche, per evitare l'irrigidimento eccessivo della struttura.

Jet grouting

Nei casi di cedimenti fondazionali su terreni particolarmente sciolti o in presenza di livelli d'acqua elevati, il jet grouting consente di creare colonne di terreno stabilizzato attraverso l'iniezione ad alta velocità di una miscela cementizia o a base calce che disgrega e mischia in situ il suolo originario. Questa tecnica è praticabile su quasi tutti i tipi di terreno, fino a rocce tenere, ed è indicata in contesti urbani con spazi di cantiere ridotti.

Adeguamento sismico degli edifici storici vincolati

Il consolidamento fondazionale degli edifici storici si inserisce spesso nel contesto più ampio del miglioramento sismico, reso obbligatorio o incentivato dalla normativa italiana per gli edifici in zona sismica. Le soluzioni adottate devono rispettare i criteri del Ministero della Cultura per gli interventi sui beni vincolati, privilegiando la reversibilità e la compatibilità con i materiali storici rispetto alla massimizzazione delle prestazioni strutturali.

Un caso esemplare documentato dalla letteratura tecnica è quello della Chiesa di San Michele a Brisighella (RA), dove gravi cedimenti fondali — provocati dall'inusuale siccità del 2022 — hanno innescato un'estesa fessurazione nelle murature in mattoni pieni e nelle volte a cupola. L'intervento ha combinato micropali precaricati per il consolidamento delle fondazioni e sistemi FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix) in acciaio inox per il rinforzo strutturale delle murature.