Il procedimento di iniezione è una tecnica di miglioramento del terreno di fondazione o della roccia mediante l'immissione forzata di leganti - cementizi, chimici o a base di resina sintetica - attraverso perforazioni dotate di valvole o ugelli. Il materiale viene pressurizzato tramite pompe e penetra nei pori, nelle fessure o nelle discontinuità del sottosuolo, aumentandone la resistenza meccanica, riducendone la permeabilità o colmandone i vuoti.
Tipologie di iniezione
Le iniezioni a bassa pressione, dette anche iniezioni di permeazione, operano con pressioni comprese tra 1 e 10 bar e portate di 5-50 l/min. Il legante, fluido a bassa viscosità, viene spinto a riempire i pori interconnessi del terreno senza alterarne la struttura granulare; sono efficaci in terreni con coefficiente di permeabilità k superiore a 10⁻⁴ m/s per miscele cementizie e fino a 10⁻⁶ m/s per resine a bassa viscosità. Il raggio d'azione tipico varia tra 0,3 e 1,5 m per punto di iniezione, in funzione della granulometria e della pressione applicata.
Il jet grouting utilizza pressioni molto più elevate, nell'ordine di 300-600 bar, con portate di 60-120 l/min, per erodere meccanicamente il terreno tramite getti ad alta velocità e sostituirlo contemporaneamente con la miscela legante. La colonna di terreno consolidato ruota a 5-20 giri/min con risalita controllata di 2-20 cm/min, generando diametri da 0,4 a oltre 2,5 m a seconda del sistema impiegato (monofluido, bifluido o trifluido).
Le iniezioni di compensazione (compensation grouting) sono utilizzate per correggere cedimenti o sollevare strutture esistenti mediante iniezioni ripetute a pressioni di 2-8 bar, monitorate con tolleranze di controllo dell'ordine di pochi millimetri.
Leganti impiegati
I leganti più diffusi sono le miscele cementizie con rapporto acqua/cemento compreso tra 0,6:1 e 1:1, impiegate per terreni a granulometria medio-grossa. Per terreni a grana fine si utilizzano sospensioni ultrafini o resine acriliche e poliuretaniche, caratterizzate da viscosità iniziale inferiore a 5 mPa·s e tempi di gel regolabili da pochi secondi a diverse ore.
Parametri di processo
Il dimensionamento del trattamento richiede la definizione di pressione di iniezione, portata, volume specifico di assorbimento (espresso in litri di legante per metro di perforazione) e raggio di influenza. Il controllo in tempo reale di pressione e portata consente di individuare l'avvenuto riempimento dei vuoti o il raggiungimento del rifiuto, ovvero la condizione in cui il terreno non accetta ulteriore volume di miscela.
Campi di applicazione
Il procedimento trova impiego nel consolidamento di fondazioni, nella realizzazione di schermi impermeabili, nella stabilizzazione di gallerie e scavi, nel trattamento preventivo di terreni soggetti a liquefazione e nel ripristino di cedimenti strutturali.
Controllo qualità
La verifica dell'efficacia del trattamento si basa su prove di permeabilità in sito (Lugeon test per rocce, prove Lefranc per terreni sciolti), carotaggi di controllo e prove penetrometriche post-trattamento. La norma UNI EN 12715 disciplina l'esecuzione dei lavori geotecnici speciali di iniezione, mentre la UNI EN 12716 è specifica per il jet grouting.