Iniezione di malta per la rettifica strutturale di un edificio alto

Perché raddrizzare le torri inclinate è importante

Le città moderne sono piene di edifici alti costruiti su spazi limitati, spesso su terreni molli o disomogenei. Quando il suolo sotto un grattacielo si assesta più da una parte che dall’altra, l’intera struttura può inclinarsi lentamente, mettendo a rischio la sicurezza e il comfort degli occupanti. Questo articolo racconta il caso di un edificio di 26 piani nella contea di Mengshan, Guangxi, Cina, che aveva cominciato a inclinarsi in modo allarmante, e spiega come gli ingegneri abbiano utilizzato un metodo sotterraneo di “iniezione e sollevamento” pianificato con cura per riportarlo gradualmente in posizione verticale senza demolirlo.

Problemi nascosti sotto una torre cittadina

Dopo il completamento della struttura, gli ingegneri notarono crepe crescenti intorno al piano interrato e segnali che l’intero edificio si stava spostando verso sud‑est. Rilevamenti precisi mostrarono che parti delle fondazioni si erano abbassate di oltre 20 centimetri e l’inclinazione dell’edificio superava i limiti di comfort e di norma. Un’indagine geologica dettagliata ha rivelato la causa. Sotto la platea di fondazione era presente uno strato di ciottoli sciolti con molte cavità e, a maggiore profondità, uno strato roccioso naturale percorso da vuoti. Queste “tasche vuote” nel sottosuolo riducevano la capacità del terreno e della roccia di sopportare il peso dell’edificio, facendo sprofondare alcune sezioni più di altre e sollecitando pareti e solaio del seminterrato in trazione.

Usare modelli virtuali per vedere sottoterra

Poiché gli ingegneri non possono osservare direttamente il sottosuolo, il team ha costruito un modello tridimensionale al computer dell’edificio e del terreno circostante. In questa versione virtuale hanno riprodotto gli strati riscontrati in sito e inserito le cavità emerse durante le perforazioni. Hanno poi lasciato il modello simulato «assestarsi» sotto la gravità per vedere come si comportasse. Il pattern degli sprofondamenti nel modello corrispondeva strettamente alle misure reali, confermando che gli strati deboli e porosi e i vuoti sotterranei erano i principali responsabili. Quando i ricercatori hanno rieseguito il modello eliminando le cavità, l’assestamento è diventato molto più uniforme e l’inclinazione è diminuita nettamente, sottolineando l’importanza di questi spazi nascosti nel problema.

Consolidare prima di sollevare

Semplicemente pompare materiale sotto un lato dell’edificio per spingerlo verso l’alto comporta rischi seri: il sollevamento può essere irregolare, possono formarsi nuove crepe e la struttura può inclinarsi di nuovo se il materiale iniettato si contrae o si ridistribuisce. Per evitarlo, i ricercatori hanno progettato un approccio in due fasi. Prima è venuto il rinforzo. Hanno praticato una griglia di fori attorno e sotto l’edificio, intervenendo sia nei ciottoli superficiali sia nella roccia più profonda e debole. In questi fori hanno iniettato una malta appositamente formulata a base di sottoprodotti industriali di alluminio e ferro miscelati con cemento. Nei test questa miscela induriva rapidamente, si diffondeva entro un raggio controllato, raggiungeva elevata resistenza e si contrasse molto poco, così da poter riempire le cavità, legare le particelle sciolte e creare «pilastri» rigidi nel terreno senza poi ritirarsi rispetto al materiale circostante.

Sollevamento delicato e monitorato da vicino

Solo dopo aver consolidato il terreno il team ha utilizzato l’iniezione per sollevare la struttura. Lavorando principalmente sui lati est e sud, più assestati, hanno iniettato la malta a stadi dal fondo di ogni foro verso l’alto, usando basse pressioni e limiti di sollevamento giornalieri molto piccoli. Dieci set di attrezzature hanno operato in modo coordinato, muovendosi dalle zone con maggior assestamento verso aree più stabili. Durante i 45 giorni dell’intervento, un sistema di monitoraggio automatico ha tracciato minimi cambiamenti di quota e inclinazione in dozzine di punti, permettendo alle squadre di regolare in tempo reale portate e pressioni di iniezione. Simulazioni al computer del processo di sollevamento, che rappresentavano la malta come un volume in espansione nel terreno, hanno aiutato a verificare che le pressioni pianificate fossero sufficienti a sollevare l’edificio senza però danneggiarne la struttura.

Una torre un tempo inclinata riportata nei limiti

Al termine dei lavori le misure hanno mostrato che l’inclinazione massima delle fondazioni era scesa da circa 6 millesimi a appena 0,3 millesimi—ben entro i limiti di sicurezza e comfort accettati. La differenza di assestamento attraverso l’edificio si è ridotta drasticamente e le sollecitazioni nelle pareti e nel solaio del seminterrato sono scese sotto la resistenza a trazione del calcestruzzo, diminuendo il rischio di nuove fessurazioni. Combinando una malta su misura, la strategia «prima rinforzare, poi sollevare», un’attenta posa dei fori, iniezioni a bassa pressione e monitoraggio in tempo reale, il team ha dimostrato un metodo pratico per salvare edifici alti già esistenti su terreni problematici. Per gli abitanti delle città, questo significa che anche quando il terreno sotto una torre cede silenziosamente, esistono oggi soluzioni ingegneristiche per ripristinare la stabilità senza chiudere o demolire l’edificio.

Citazione: Cui, X. Grouting uplift for structural rectification of a high-rise building. Sci Rep 16, 10462 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38875-z

Parole chiave: assestamento degli edifici, miglioramento del terreno, iniezione di consolidamento, sicurezza degli edifici alti, rettifica strutturale