Fondazioni degli edifici esistenti: quando verificarle e quando intervenire

Quando si interviene su un edificio esistente, le fondazioni vengono spesso trattate in due modi opposti: verificarle sempre come se fossero nuove, oppure ignorarle finché l’incremento dei carichi resta sotto il 10%. Entrambe le scorciatoie sono sbagliate.

La domanda corretta è: l’intervento, insieme allo stato reale della costruzione, rende necessario approfondire la sicurezza strutturale o geotecnica del sistema fondazione-terreno? La risposta dipende dai dissesti osservati, dal tipo di intervento, dalla variazione delle azioni trasmesse e dal percorso resistente post-intervento.

Le NTC 2018 non trasformano il 10% in una soglia generale sotto la quale le fondazioni possono essere ignorate. Quel valore compare nel §8.4.3(c) per una fattispecie precisa: il cambio di destinazione d’uso che comporta incrementi dei carichi globali verticali in fondazione superiori al 10%, valutati con la combinazione caratteristica e considerando i soli carichi gravitazionali 1.

Per l’inquadramento dell’intervento conviene partire dalla pillar sugli interventi negli edifici esistenti secondo NTC 2018. Se il problema nasce da un cambio d’uso, va letto anche l’approfondimento sulla soglia del 10% dei carichi globali verticali in fondazione.

Il primo errore: usare il 10% come franchigia universale

Il §8.4.3(c) disciplina quando un cambio di destinazione d’uso porta all’adeguamento. La norma richiede di confrontare i carichi globali verticali in fondazione prima e dopo il cambio d’uso; se l’incremento supera il 10%, ricorre la fattispecie indicata dalla lettera c) 1.

Questo non significa che:

• un incremento del 9% renda sempre irrilevanti le fondazioni;
• un incremento dell’11% imponga automaticamente un rinforzo delle fondazioni;
• la percentuale possa sostituire le verifiche geotecniche o strutturali necessarie nel caso concreto;
• la stessa soglia sia applicabile indistintamente a ogni intervento sull’esistente.

La soglia serve a classificare una specifica situazione normativa. La sicurezza delle fondazioni è un problema diverso: dipende dalle azioni, dalla capacità della fondazione e del terreno, dai cedimenti e dalle modifiche introdotte dall’intervento.

Fondazione esistente: separare quattro domande

Prima di impostare il calcolo è utile separare quattro livelli che spesso vengono confusi.

Domanda	Cosa si sta decidendo	Evidenza principale
Ci sono dissesti attribuibili alla fondazione?	se esiste già una criticità nello stato di fatto	quadro fessurativo, fuori piombo, cedimenti, dati storici e monitoraggio
L’intervento cambia le azioni al piede?	se il progetto modifica domanda e distribuzione	confronto ante/post di $N$, $V$, $M$ e risultanti
La fondazione è strutturalmente adeguata?	capacità di plinti, travi, platee, pali e collegamenti	geometria, armature, materiali, dettagli e verifiche strutturali
Il terreno è geotecnicamente adeguato?	capacità portante, cedimenti e altri stati limite pertinenti	modello geologico-geotecnico, indagini e verifiche del sistema terreno-fondazione

Una risposta positiva a una domanda non risolve automaticamente le altre. Un plinto può essere strutturalmente resistente ma associato a cedimenti non accettabili; viceversa, il terreno può avere margine mentre l’elemento in c.a. è insufficiente per le nuove sollecitazioni.

Quando le fondazioni diventano un tema esplicito del progetto

Nel costruito esistente alcuni segnali rendono poco difendibile un’omissione non motivata delle verifiche.

Cedimenti o dissesti compatibili con movimenti del terreno

Il §8.3 include i cedimenti significativi del terreno di fondazione tra le situazioni che possono imporre la valutazione della sicurezza 1. La presenza di lesioni non prova da sola che la causa sia geotecnica: serve una diagnosi.

Vanno ricostruiti, per quanto possibile, cronologia del dissesto, modifiche dei carichi, eventuali scavi o opere vicine, regime delle acque, caratteristiche del terreno e compatibilità cinematica tra cedimenti e quadro fessurativo.

La decisione non è quindi “c’è una crepa, rinforzo la fondazione”, ma quale meccanismo produce il dissesto e se è ancora attivo.

Modifiche importanti dello schema strutturale

Aggiungere pareti, nuclei, controventi o altri elementi molto rigidi può modificare sensibilmente la distribuzione delle azioni verticali e sismiche. Una fondazione che nello stato ante riceveva una certa quota di taglio e momento può diventare il punto di trasferimento di azioni molto maggiori.

È il motivo per cui l’articolo sulle nuove pareti in c.a. negli edifici esistenti insiste sul percorso completo delle forze: la nuova capacità della sovrastruttura deve arrivare al terreno attraverso un sistema coerente.

Rinforzi locali che aumentano molto rigidezza o resistenza

Anche un intervento geometricamente circoscritto può avere conseguenze al piede. Nel rinforzo dei pilastri in c.a., per esempio, un’incamiciatura può aumentare sezione e rigidezza e quindi modificare la quota di azione attratta dal pilastro.

Non segue che ogni pilastro rinforzato richieda una nuova fondazione. Segue invece che la compatibilità con la fondazione esistente va verificata quando il nuovo percorso delle azioni la rende rilevante.

Cosa significa verificare una fondazione esistente

“Verificare la fondazione” non è un’unica operazione. Il livello di approfondimento deve essere coerente con il problema e con la conoscenza disponibile.

1. Ricostruire geometria e tipologia

Prima del modello servono informazioni attendibili su:

• tipologia: plinti isolati o collegati, travi rovesce, platea, pali;
• quote di imposta e dimensioni;
• collegamenti tra elementi di fondazione;
• posizione rispetto a muri, pilastri e nuclei;
• eventuali ampliamenti o fasi costruttive differenti.

Se gli elaborati originari non sono affidabili, il progetto deve decidere quali saggi siano realmente necessari. Assumere una geometria “tipica” senza verificarla può falsare sia la capacità strutturale sia quella geotecnica.

2. Definire il modello geologico e geotecnico necessario

Le regole generali del Capitolo 6 NTC richiedono che la progettazione geotecnica sia fondata sulla caratterizzazione e modellazione del sottosuolo pertinenti all’opera 1. Nell’esistente, l’estensione delle indagini non dovrebbe essere scelta per automatismo, ma in funzione delle incertezze che incidono sulla decisione.

Se esistono cedimenti, se le azioni aumentano sensibilmente o se si interviene direttamente sulle fondazioni, la qualità del modello terreno-fondazione diventa determinante. Se invece l’intervento non modifica in modo significativo le azioni al piede e non esistono indizi di criticità, il progettista può avere elementi per motivare un livello di approfondimento diverso.

3. Confrontare le azioni ante e post

Il confronto utile non è solo sul carico verticale totale. Per ciascuna fondazione rilevante occorre capire come cambiano le risultanti:

$$\Delta N = N_{\mathrm{post}} - N_{\mathrm{ante}}$$ $$\Delta M = M_{\mathrm{post}} - M_{\mathrm{ante}}, \qquad \Delta V = V_{\mathrm{post}} - V_{\mathrm{ante}}$$

Dove $N$ è l’azione assiale, $M$ il momento e $V$ il taglio trasferiti alla fondazione nelle combinazioni pertinenti. Queste differenze non sono criteri normativi autonomi: sono uno strumento progettuale per capire dove l’intervento cambia davvero la domanda.

Una variazione modesta del carico verticale globale può convivere con una forte redistribuzione locale tra fondazioni. Per questo la sola percentuale globale non descrive sempre il problema.

4. Verificare gli stati limite pertinenti

Quando la verifica è necessaria, vanno considerati gli stati limite strutturali e geotecnici pertinenti alla tipologia di fondazione e alle azioni di progetto, secondo i Capitoli 6 e 7 delle NTC 1.

Per una fondazione superficiale possono diventare rilevanti, a seconda del caso, capacità portante, scorrimento, stabilità, cedimenti e capacità strutturale dell’elemento. Per fondazioni profonde cambiano meccanismi e verifiche. Non esiste quindi una checklist identica per ogni edificio.

Cambio d’uso: come leggere correttamente la soglia del 10%

La query “incremento carichi in fondazione inferiore al 10%” nasce da un dubbio reale, ma va ricondotta al testo normativo.

Per il caso del §8.4.3(c), l’incremento percentuale può essere espresso come:

$$\Delta_G = \frac{G_{\mathrm{post}}-G_{\mathrm{ante}}}{G_{\mathrm{ante}}}\,100$$

con $G_{\mathrm{ante}}$ e $G_{\mathrm{post}}$ intesi qui come risultanti globali verticali in fondazione determinate coerentemente con la combinazione caratteristica indicata dalla norma e con i soli carichi gravitazionali.

Se $\Delta_G > 10\%$, il cambio di destinazione d’uso ricade nella fattispecie di adeguamento della lettera c). Se $\Delta_G \le 10\%$, quella specifica condizione di adeguamento non scatta per effetto della lettera c); restano però da verificare gli altri presupposti normativi e la sicurezza delle parti interessate.

È una distinzione essenziale: classificazione dell’intervento e necessità tecnica di verificare una fondazione non sono la stessa domanda.

Intervento locale: la fondazione non può essere esclusa per definizione

Il §8.4.1 consente che progetto e valutazione della sicurezza siano riferiti alle parti interessate e a quelle interagenti quando l’intervento è locale e non modifica significativamente il comportamento globale 1.

La fondazione può essere una delle parti interagenti. Se si rinforza un pilastro senza modificare significativamente le azioni al piede e senza evidenze di dissesto, l’estensione delle verifiche potrà essere limitata e motivata. Se invece il rinforzo cambia sensibilmente la domanda sulla fondazione, ignorarla perché “l’intervento è locale” sarebbe un ragionamento circolare.

Prima si dimostra il carattere e l’effetto dell’intervento; poi si definisce l’estensione coerente delle verifiche.

Miglioramento e adeguamento: attenzione al percorso delle forze

Negli interventi globali la verifica ante/post assume ancora più importanza. Un miglioramento sismico può aumentare la capacità della sovrastruttura e cambiare la distribuzione delle forze senza necessariamente richiedere la sostituzione delle fondazioni. Tuttavia il progetto deve dimostrare che la capacità mobilitata dal modello sia trasferibile al terreno.

Nell’adeguamento, l’obiettivo di sicurezza è più elevato e le verifiche devono essere coerenti con il livello richiesto dal §8.4.3. Anche qui non è corretto partire dalla conclusione “le fondazioni vanno rinforzate”: prima si verifica, poi si interviene dove emerge la carenza.

Quando intervenire sulle fondazioni

L’intervento ha senso quando la diagnosi individua una carenza che deve essere corretta. Le famiglie di problemi sono diverse:

• capacità geotecnica insufficiente rispetto alle azioni di progetto;
• cedimenti incompatibili con sicurezza o prestazioni richieste;
• capacità strutturale insufficiente dell’elemento di fondazione;
• collegamenti inadeguati tra fondazioni rispetto al comportamento richiesto;
• nuova distribuzione delle azioni incompatibile con il sistema esistente;
• necessità di trasferire al terreno le azioni di nuovi elementi resistenti.

Solo dopo questa classificazione si sceglie la tecnica: ampliamento di plinti, sottofondazioni, micropali, collegamenti, platee integrative, consolidamento del terreno o altre soluzioni. Elencare tecniche prima di identificare il meccanismo significa invertire il processo progettuale.

Un metodo operativo per decidere l’estensione delle verifiche

Un percorso robusto può essere organizzato in sette passaggi:

1. ricostruire lo stato di fatto, inclusi dissesti e storia delle modifiche;
2. identificare la tipologia di fondazione e il livello reale di conoscenza;
3. definire l’intervento sulla sovrastruttura senza assumere a priori che gli effetti al piede siano trascurabili;
4. confrontare azioni ante/post, globali e locali, nelle combinazioni pertinenti;
5. individuare le fondazioni interagenti con gli elementi modificati;
6. eseguire le verifiche strutturali e geotecniche necessarie in funzione delle criticità emerse;
7. motivare esplicitamente sia gli approfondimenti eseguiti sia le eventuali verifiche non necessarie.

Questo approccio evita due errori opposti: produrre calcoli estesi che non rispondono a nessuna criticità reale oppure omettere una parte del sistema resistente proprio dove l’intervento ha spostato la domanda.

Cosa deve risultare leggibile nella relazione

Una buona relazione non dovrebbe limitarsi a scrivere “incremento inferiore al 10%, fondazioni non verificate”. Dovrebbe rendere tracciabile il ragionamento:

• quale norma e quale fattispecie si stanno applicando;
• come sono state ricostruite le fondazioni esistenti;
• quali evidenze escludono o segnalano dissesti geotecnici;
• come cambiano le azioni al piede tra ante e post;
• quali fondazioni interagiscono con l’intervento;
• quali verifiche sono state svolte e perché;
• perché eventuali verifiche ulteriori non sono pertinenti al caso.

La Circolare 7/2019 insiste sulla necessità che valutazione e progetto dell’esistente siano coerenti con conoscenza, modello e intervento 2. Il punto non è aumentare la quantità di documenti, ma rendere verificabile la catena osservazione → modello → domanda → capacità → decisione.

In sintesi

Le fondazioni degli edifici esistenti non sono né un capitolo da verificare automaticamente in ogni pratica né una parte da escludere automaticamente sotto il 10% di incremento dei carichi.

Il 10% ha un significato normativo preciso nel cambio di destinazione d’uso del §8.4.3(c). La necessità di approfondire o intervenire sulle fondazioni nasce invece dalla sicurezza del sistema reale: dissesti, modifiche dello schema, variazioni delle azioni, capacità strutturale e geotecnica e interazione con l’intervento progettato.

La regola professionale più utile è semplice: non partire dalla tecnica di rinforzo e non partire dalla soglia; partire dal percorso delle forze e dalla diagnosi del sistema fondazione-terreno.