Le gallerie metropolitane
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Le gallerie metropolitane
1.1 Introduzione
Nel corso dell’ultimo secolo il progresso della società moderna ha notevolmente
ridimensionato la fisionomia degli agglomerati urbani.
Con la nascita e lo sviluppo di grandi complessi industriali, la crescita delle esigenze
di mobilità e servizi, in un contesto mondiale sempre più urbanizzato, rende necessario
un continuo sviluppo di nuove infrastrutture (strade, ferrovie, metropolitane...) e di
nuovi servizi (acquedotti, fognature, reti tecnologiche...) prevalentemente in sotterraneo,
a modesta profondità e spesso in aree fortemente popolate, con sezioni e geometrie di
scavo sempre più impegnative.
Una galleria metropolitana è caratterizzata essenzialmente da una bassa copertura, da
uno scavo in depositi alluvionali con caratteristiche geotecniche scadenti, dalla presenza
di un acquifero e dall’esistenza nell’intorno dello scavo di altri manufatti.
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Il progetto e la costruzione di una galleria nel sottosuolo di una grande città presenta
aspetti peculiari e per certi versi più delicati di quelli dei grandi collegamenti stradali o
ferroviari extraurbani; per tali motivi i problemi connessi alla sua realizzazione, non
dovendo essere sottovalutati, necessitano di studi approfonditi e valutazioni accurate nei
confronti dei possibili effetti indotti.
Un aspetto molto importante consiste nel fatto che l’opera, sia essa una galleria di
linea o una stazione, si trova quasi sempre in aderenza, quando non li sottopassa, a
fabbricati di notevole altezza e antichità, che impongono condizioni al contorno più
restrittive, soprattutto in termini di deformazione, rispetto ad opere di analogia
tipologia, ma di diversa localizzazione.
Il passaggio del fronte di scavo, infatti, crea inevitabilmente nel terreno una zona
perturbata, che interessa in maggior o minor misura i fabbricati prospicienti la linea e il
tipo di struttura con cui è realizzato il fabbricato, ne influenza la risposta, nel senso che
gli edifici con strutture a telaio, ben eseguiti, quasi non avvertono il “passaggio” della
galleria, mentre per contro, con edifici in muratura è necessario pensare a particolari
opere di presidio o a particolari metodologie di realizzazione.
In questo senso è necessario che il Progettista non sottovaluti i limiti deformativi che
la Committenza impone in questi casi ed anzi diventa necessario che vengano svolte
tutta una serie di valutazioni necessarie a stimare correttamente le subsidenze e le
distorsioni che si possono innescare durante i lavori.
Un’altra condizione al contorno molto importante che il Progettista deve considerare
molto attentamente è la presenza della falda freatica, che può oscillare
considerevolmente anche durante l’esecuzione dei lavori.
Con i moderni mezzi di calcolo oggi a disposizione, è però possibile introdurre nei
modelli strutturali l’ipotesi di eventuali variazioni di livello della falda, suscettibili di
influenzare la statica dell’opera.
Ne consegue, sommando tutte le problematiche, che i costi diretti di costruzione
risultano elevati e così pure, se non maggiori, sono gli oneri per mitigare le interferenze
con l’ambiente e le strutture esistenti.
L’obiettivo principale di questo capitolo sarà quindi quello di accennare ai principali
aspetti riguardanti la realizzazione di gallerie in ambiente urbano mettendo a confronto
le due tipologie base di scavo (a cielo aperto e a foro cieco) nonchè analizzare la scelta
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del metodo di scavo, i problemi di stabilità connessi ad uno scavo di una galleria
superficiale e le principali tipologie degli interventi di stabilizzazione.
1.2 Tecniche costruttive di una galleria metropolitana
Come detto al paragrafo precedente, sempre più frequentemente nelle grandi città si
ricorre all’utilizzo del sottosuolo per la collocazione di grandi reti di trasporto e di
transito.
La realizzazione di opere sotterranee, quali gallerie e stazioni metropolitane (spesso
di grandi dimensioni e realizzate a piccola profondità per contenere il dislivello tra il
piano campagna ed il piano del ferro, onde agevolare l’accesso degli utenti), è soggetta
a vincoli geometrici, strutturali, geologici ed ambientali che influenzano, specie nei
terreni, il tracciato e la posizione delle stazioni, nonché la scelta del metodo esecutivo.
Nel progettare e costruire tali opere devono essere presi in considerazione molteplici
elementi che potremmo così sintetizzare:
1) Tipo di terreno: generalmente si incontrano materiali con scarse caratteristiche
geotecniche, tipicamente di origine alluvionale (sabbie e ghiaie
con presenza di ciottoli e argille più o meno consolidate...)
spesso contenenti altre opere come fondazioni, condotte
fognarie, reperti archeologici, ecc.
2) Presenza della falda: questo è uno degli aspetti più importanti e delicati nel
processo di progettazione e realizzazione di una galleria
sotterranea poiché la valutazione della presenza di pressioni
idriche prodotte da un acquifero può modificare drasticamente
l’intero progetto.
3) Disturbi in superficie: l’uso del sottosuolo affidato alle moderne tecniche di
scavo integrale (TBM) è sempre più in grado di condurre
efficientemente i lavori di escavazione senza turbare le normali
attività cittadine in superficie, in particolare ci si riferisce al
traffico dei mezzi e ai principali impatti ecologici, come
rumori, fumi, vibrazioni e inquinamento della falda.
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4) Opere presenti nel sottosuolo: data la modesta profondità di lavoro è facile
imbattersi in costruzioni sotterranee già presenti nel terreno da
scavare, quali fognature, cunicoli di servizi, canalizzazioni di
acqua e gas, sottopassaggi, ecc.
5) Danni alle strutture in superficie: per ragioni intrinseche di progetto,
l’ubicazione di una galleria metropolitana non può che
incontrare lungo il suo tracciato opere come edifici, ponti,
viadotti, ferrovie o, più semplicemente, sedi stradali.
Lo stato delle costruzioni adiacenti alla linea metropolitana
deve sempre essere controllato al fine di minimizzare i danni
indotti dallo scavo verso le strutture sovrastanti.
Pertanto, in ragione della maggiore o minor sensibilità ai
cedimenti indotti si potranno scegliere diversi metodi di scavo
e di rinforzo al fine di non danneggiare le fondazioni dei
suddetti immobili.
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Figura 1.1 Sezioni tipo di una linea metropolitana
I metodi di scavo più utilizzati per la costruzione di gallerie urbane sono
riconducibili alle seguenti due tipologie:
§ scavo a cielo aperto (detto anche a trincea o cut and cover)
§ scavo a foro cieco (o in sotterraneo)
Non esiste un particolare motivo che determini in modo assoluto la scelta della prima
tipologia piuttosto che lo scavo in sotterraneo. Proprio a tale proposito si vogliono
evidenziare i molteplici fattori che influenzano l’applicazione di uno o dell’altro
metodo:
q sviluppo del tracciato;
q condizioni idrogeologiche;
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q larghezza delle strade;
q opere esistenti nel sottosuolo;
q stato di consistenza delle strutture in superficie;
q dimensioni delle gallerie;
q disturbo sul traffico in superficie.
Di seguito si riporteranno le caratteristiche principali di entrambi i metodi di scavo
con particolare riguardo ai vantaggi e svantaggi che porteranno alla scelta decisiva del
metodo di scavo.
1.2.1 Metodo cut and cover
Il metodo di scavo a cielo aperto ha comportato, in anni passati, lo scavo di trincee
con scarpate ad angolo naturale di riposo del terreno e la successiva posa di un
rivestimento prefabbricato con ricopertura del manufatto.
E’ evidente che gli svantaggi di cui soffre tale metodo, spreco di spazio e disturbo in
superficie, hanno portato oggigiorno all’abbandono di questa tecnica.
Attualmente, infatti, sono adottati due metodi che si riferiscono allo scavo di trincee
con particolare riguardo alla protezione della struttura:
Ø scavo previa protezione con pali trivellati
Ø scavo sotto battente di bentonite e posa di paratie di protezione
(anche detto “Metodo Milano”).
Brevemente, nel primo caso si eseguono ad una distanza pari alla larghezza dello
scavo diversi pali trivellati, tra loro ravvicinati, fino a formare un vero e proprio muro
interrato; in un secondo tempo si getta la trave di coronamento che lega la serie di pali e
si procede al ribasso dello scavo fino alla quota di progetto, previa eventuale tirantatura
delle pareti della trincea. In ultimo si costruisce un solettone di calcestruzzo armato per
il ripristino della sede stradale e un secondo solettone di fondo scavo.
La seconda tipologia (Metodo Milano) si presta meglio a essere descritta attraverso
un’elencazione delle sue fasi, che risultano:
1. scavo di una trincea (ad esempio, alta 1 m e larga 1,5 m);
2. calo delle murette;
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3. riempimento dello scavo con bentonite;
4. approfondimento della trincea sino a livello di progetto;
5. esecuzione di un tratto di trincea lungo alcuni metri e successiva posa
dell’armatura in tondini di acciaio;
6. esecuzione del getto di calcestruzzo che spiazza la bentonite la quale va a
riempire un secondo spezzone di trincea già preparato;
7. allargamento della trincea oltre le murette;
8. messa in opera di una trave prefabbricata a sostegno della sede stradale;
9. ripristino della sede stradale;
10. rimozione del “cuore” con scavo a foro cieco.
Esistono inoltre molte varianti di questo metodo con possibilità di realizzazione di
travi di rinforzo sotto gli edifici adiacenti allo scavo.
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Figura 1.2 Particolare del diaframma di cls nel “Metodo Milano”
1.2.2 Scavo a foro cieco
Lo scavo in sotterraneo diventa una soluzione obbligata nel momento in cui non si
possa assolutamente sconvolgere l’ordinaria amministrazione in superficie o quando si
devono sottopassare strutture od aree non libere.
Mentre lo scavo a cielo aperto, sebbene con varianti costruttive, si ispira
sostanzialmente al classico Metodo Milano, le tecniche e le modalità dello scavo a foro
cieco sono alquanto differenti in relazione, principalmente, al tipo di terreno.
Si possono pertanto definire schematicamente le seguenti tipologie di scavo in
funzione della litologia da attraversare (Tabella 1.1).
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Tabella 1.1 Modalità di scavo in funzione del tipo di terreno
LITOLOGIA
MEZZO DI SCAVO
Roccia
Esplosivo
Abbattimento mediante fresa
Terreno coerente
Abbattimento per fasi con utilizzo di: - picconatori - pale escavatrici - frese a braccio brandeggiabile - scudo meccanizzato
Terreni sciolti ed acquiferi
- scudo - scudo sotto aria compressa - scudo sotto battente di bentonite
e metodi analoghi - spingitubo - sistemi tipo minitunnel,
telemole... (per piccoli diametri) - scavo previo consolidamento del
terreno
E’ da notare che il metodo di abbattimento della roccia con l’utilizzo di esplosivo
deve essere controllato, in termini di vibrazioni indotte, nell’ipotesi che la galleria da
scavare attraversi centri abitati od opere sensibili a queste sollecitazioni vibratorie.
In tale contesto, nel piano di brillamento, è opportuno frazionare la carica esplosiva
limitando così i potenziali danni alle strutture adiacenti allo scavo.
Ovviamente, sempre in materiale roccioso, l’utilizzo di macchine di scavo integrale è
in grado di evitare le tipologie di danno sopra menzionate; tuttavia è da tenere presente
che le tecniche facenti uso dello scudo comportano il problema della subsidenza,
fenomeno molto importante specialmente in ambito metropolitano.
Viceversa, la tecnica di consolidamento del terreno mediante congelamento può dare
luogo al fenomeno opposto alla subsidenza, ovvero, una dilatazione superficiale del
piano campagna.
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Figura 1.3 Scavo a foro cieco in roccia stratificata: particolare del fronte
Come emerge dalla Tabella 1.1, lo scavo in sotterraneo si può condurre secondo
l’uso di due grandi metodi costruttivi:
ü Metodi tradizionali;
ü Metodi impieganti lo scudo.
I primi sono basati sulla parzializzazione della sezione totale della galleria e sono
principalmente costituiti da:
a) Metodo “inglese”: attacco a piena sezione per piani orizzontali successivi
cominciando dal piano più elevato e con sostegno immediato del terreno.
Operando sull’intera sezione tale metodo necessita di notevoli armature.
Trattandosi di un metodo di attacco a piena sezione è adatto per gallerie site in
terreni buoni o in rocce dure; risulta tra l’altro il sistema più rapido ed
economico non comportando lo scavo di gallerie minori.
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b) Metodo “belga”: attacco in calotta con sostegno immediato del terreno,
rivestimento della calotta, scavo dello strozzo e dei piedritti con rivestimento di
questi, scavo e rivestimento di arco rovescio ove necessario. Il metodo belga non
può essere convenientemente impiegato in terreni franosi o spingenti e non
necessita di particolari armature poichè il lavoro viene svolto in piccole sezioni.
c) Metodo “austriaco” : attacco con due cunicoli, uno inferiore per lo smarino ed
uno superiore “calottino” collegato con quello inferiore a mezzo di pozzi. Se la
roccia è buona si scava a piena sezione, negli altri casi si opera seguendo il
metodo belga. Il metodo austriaco è conveniente nel caso di terreni con scadenti
caratteristiche geomeccaniche.
d) Metodo “tedesco” : attacco con tre cunicoli, due inferiori per i piedritti ed uno
superiore dal quale si scavano gli allarghi di calotta il cui rivestimento appoggia
su quello dei piedritti già eseguiti precedentemente. Il metodo tedesco è il più
sicuro ma anche il più costoso; per essere impiegato con vantaggio è necessario
che la galleria abbia una sezione molto ampia.
Oltre ai metodi sopra descritti, un accenno particolare merita il nuovo metodo
austriaco (New Austriac Tunnelling Method, NATM) di costruzione di gallerie.
Questo metodo ha l’obiettivo di rendere la roccia o il terreno, incontrati durante lo
scavo, collaboranti, nel significato che parte del carico che graverebbe sulla gallerie
viene assorbito dalla massa circostante che viene così ad assumere una funzione di
struttura portante. La stabilizzazione della superficie di scavo avviene mediante la
messa in opera di centine, bulloni e l’applicazione pneumatica di miscele di cemento e
sabbia con acceleranti (shot-crete, gunite) proiettate ad alta velocità.
Il rivestimento che si viene a formare costituisce una parte integrale del processo di
scavo e realizza il rivestimento primario (al posto dei tradizionali metodi di supporto
temporaneo).
In particolare, il ruolo principale dello shot-crete, nel prevenire l’indebolimento
dell’ammasso roccioso, è di provvedere una sufficiente resistenza al taglio lungo le
superfici di frattura. Proprio per queste necessità di rapido intervento sui giunti della
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roccia, lo shot-crete vede indispensabile l’aggiunta di sostanze chimiche acceleranti la
presa della miscela.
I vantaggi del NATM consistono nel fatto che è un metodo molto adattabile e
flessibile purchè non ci sia la presenza di forti flussi d’acqua verso l’interno del cavo;
inoltre è da sottolineare che richiede un rivestimento di dimensioni ridotte rispetto agli
altri metodi e fornisce una protezione molto efficace dei lavori.
Tra gli svantaggi si può annoverare che esige l’impiego di minatori qualificati e
tecniche molto specializzate e familiarizzate con questo metodo.
Inoltre, è un metodo molto costoso.
Passando ora ad analizzare i metodi impieganti lo scudo, si può subito affermare che,
sebbene i primi tentativi sull’uso risalgono all’Ottocento, solo negli ultimi anni queste
tecniche hanno subito una tale evoluzione da essere frequentemente adoperate
soprattutto per lo scavo di gallerie metropolitane.
La funzione principale dello scudo è quella di sostenere lo scavo, fronte e pareti,
prima della messa in opera del rivestimento, fornendo maggiore protezione ai
macchinari e agli operai e tecnici addetti alle lavorazioni di scavo.
Lo scudo è costituito da una camicia esterna, normalmente di forma cilindrica, di
diametro maggiore del diametro esterno del rivestimento; sulla parte anteriore si trova
montato un bordo tagliente per facilitare l’infissione nel terreno. Appena dietro il bordo
tagliente opera eventualmente una fresa rotante azionata da motori oleodinamici di
adeguata potenza. Nella parte centrale della corona trovano posto i martinetti idraulici
necessari per fare avanzare lo scudo; il loro numero deve essere valutato in base alla
spinta necessaria. Nella coda dello scudo è posizionato un dispositivo (erettore) per la
messa in posa dei conci di rivestimento.
Posteriormente, agganciato allo scudo vi è un complesso su cui sono installati i
trasformatori elettrici, le elettropompe idrauliche azionanti i motori oleodinamici ed i
martinetti, i serbatoi dell’olio idraulico, i macchinari per il sollevamento e
l’avvicinamento all’erettore dei conci, le pompe per le iniezioni a tergo del rivestimento
e, in ultimo, il nastro trasportatore per lo smarino del materiale scavato.
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1.2.3 Scelta del metodo di scavo
Per quanto riguarda la scelta del metodo costruttivo per la realizzazione di gallerie in
ambito urbano possiamo certamente affermare che non ci sono né possono esserci
regole fisse per l’uso di un particolare metodo di costruzione e che le scelte non si
possono trasferire da una città all’altra.
La decisione se utilizzare il metodo cut-and-cover o a foro cieco è una conseguenza
della valutazione di una serie di problematiche, quali:
§ struttura topografica della città;
§ caratteristiche del sistema di trasporto;
§ obiettivi di pianificazione e riqualificazione urbana;
§ idrogeologia e geologia;
§ caratteristiche geotecniche de terreno;
§ dimensioni della sezione di scavo e lunghezza della galleria;
§ impatto ambientale;
§ costi di costruzione.
Certamente l’attraversamento di agglomerati urbani che presentano un centro storico
di notevole pregio e dall’urbanistica molto irregolare è reso possibile quasi unicamente
dall’utilizzo di tecniche di avanzamento a foro cieco, mentre gli usuali disagi connessi
ai cantieri civili vengono limitati ai pochi punti singolari posti in corrispondenza ai
pozzi di attacco.
Il metodo cut-and-cover invece, pur presentando indubbi vantaggi in termini di costi,
viene più facilmente impiegato in zone di non elevata urbanizzazione, quali i
prolungamenti verso la zona di cintura della città, ove i vincoli di superficie sono meno
importanti.
Si tratta comunque del sistema generalmente più usato per eseguire lavori superficiali
in ambito urbano anche se il più delle volte comporta delle onerose deviazioni e
spostamenti dei servizi pubblici esistenti nel sottosuolo e in superficie.
Una volta accertato il tipo e la quantità di detti servizi, essi vanno spostati ed
installati in appositi cunicoli correnti lungo i lati esterni delle strade interessate dalla
futura linea metropolitana.
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Questo metodo costruttivo ha l’inconveniente di mantenere per tutto il periodo dei
lavori lo scavo completamente aperto con problematiche per la circolazione
superficiale, da risolvere con onerose opere provvisionali di scavalco.
Diversamente, una volta che si è deciso di adottare la tecnica di avanzamento a foro
cieco, e tenendo presente che nella maggior parte delle città i lavori di costruzione delle
metropolitane interessano l’attraversamento di terreni soffici, gli elementi che
maggiormente bisogna considerare sono:
• stabilità del fronte di scavo;
• omogeneità del fronte di scavo;
• presenza o meno di terreni sciolti sotto falda;
• pressione dell’acqua di filtrazione.
La diversa combinazione di questi elementi porta ad individuare una condizione
agevole di scavo quando il terreno è coesivo, piuttosto che un grado di elevata difficoltà
di lavoro in caso di terreno incoerente sotto falda.
La scelta del metodo di scavo va fatta in relazione alle dimensioni geometriche dello
stesso: per le gallerie di stazione, in genere di notevoli dimensioni, vengono preferiti
metodi tradizionali di scavo, modificati in relazione ai diversi casi specifici; per le
gallerie di linea, invece, si fa sempre più uso di scudi meccanizzati (TBM) con
interventi ausiliari per bilanciare la pressione dell’acqua di falda (aria compressa, fanghi
di bentonite - slurry shield, pressione di terra – Earth Pressure Balanced Shield-EPB),
oppure, adottando metodi “tradizionali”, si ricorre a trattamenti del terreno mediante
consolidamenti (a bassa o alta pressione).
Infine, anche la lunghezza della galleria influenza la convenienza, o meno,
dell’utilizzo di determinate tecnologie di scavo.
Tutti i metodi accennati consentono la realizzazione del requisito fondamentale di
uno scavo e cioè la stabilizzazione del fronte e della superficie di scavo che, a seconda
dei casi, può essere raggiunta con modalità, tecniche e macchine completamente
differenti.
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1.3 Scavo di gallerie superficiali
Il problema della realizzazione di un’opera in sotterraneo si presenta alquanto
complesso per la molteplicità delle variabili che lo definiscono e dei fattori che
influenzano a breve e a lungo termine il comportamento dell’opera.
Lo scavo di una galleria, intuitivamente, corrisponde all’annullamento delle tensioni
normali e di taglio agenti al suo contorno, o quantomeno ad una loro riduzione nel caso
sia presente una pressione di supporto o un rivestimento.
La perturbazione dello stato tensionale che così si viene a creare, genera dei
movimenti nel mezzo circostante: inizialmente si hanno delle deformazioni elastiche,
poi quando il deviatorico supera la soglia di snervamento, si manifestano delle
deformazioni di tipo plastico.
Nel caso di una galleria con bassa copertura, a causa della preponderanza dell’effetto
gravità, il fenomeno di plasticizzazione, espandendosi radialmente sul contorno del
cavo, si sviluppa principalmente verso l’alto, andando a coinvolgere la superficie del
terreno e originando quindi dei cedimenti.
Per avere una visuale più corretta del problema si deve tener conto che il processo di
realizzazione dell’opera crea un disturbo di tipo tridimensionale nel terreno che deve
essere considerato nell’analisi.
Inoltre nella definizione del problema, oltre alle variabili che descrivono il
comportamento meccanico dei materiali e le condizioni iniziali del terreno, esistono
diversi altri parametri che influenzano l’evoluzione dello stato tenso-deformativo, quali
la procedura di avanzamento, i tempi e la tecnologia impiegati nell’esecuzione.
Oggigiorno sono a disposizione diversi metodi che semplificano il problema e nello
stesso tempo permettono di valutare adeguatamente il graduale sviluppo dello stato
tensionale e deformativo nel terreno e nelle strutture di sostegno e di verificare eventuali
rischi di instabilità della cavità.
Durante la progettazione e la realizzazione di una galleria, sia essa superficiale
piuttosto che profonda, occorre prestare molta attenzione allo stato deformativo indotto
dallo scavo, in quanto si possono verificare degli spostamenti tali da comportare il
collasso dell’opera.
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Volendo costruire una tabella riassuntiva dei movimenti registrati durante lo scavo e
le principali cause di queste deformazioni, si può giungere al risultato espresso nella
Tabella 1.2 sottostante:
Tabella 1.2 Relazione tra tipi di movimenti e loro cause
Tipo di movimento
Principali cause
Movimento quasi istantaneo
§ allentamento del mezzo davanti alla galleria
§ estrusione del mezzo
all’avanzamento del fronte
§ deformazioni indotte fra la fase di scavo e la messa in opera dei sostegni
Movimento differito nel tempo
§ ridistribuzioni delle tensioni attorno alla galleria
§ fenomeni deformativi
dipendenti dal tempo (deformazioni viscose)
§ variazione delle pressioni
interstiziali attorno alla galleria in seguito allo scavo con l’innesco dei processi di consolidamento (in particolari casi)
In conclusione, da quanto detto sopra, la stima dei movimenti all’interno del cavo e
degli spostamenti verticali in superficie risulta un calcolo di notevole complessità
proprio per la sua inevitabile dipendenza dai numerosi fattori precedentemente illustrati
nel paragrafo.
Nelle prossime pagine verranno brevemente descritte le problematiche che insorgono
nella realizzazione di una galleria superficiale.
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1.3.1 Problemi di stabilità
In qualsiasi genere di galleria in sotterraneo uno dei requisiti fondamentali per la
buona riuscita dell’opera è soddisfare le condizioni di stabilità del fronte e del cavo.
Stabilità del fronte: nella realizzazione di una galleria, assume un ruolo molto
importante lo studio del comportamento del fronte in quanto è qui che si verificano i
maggiori problemi di stabilità, dipendenti dal fatto che la posa in opera delle strutture
di sostegno / stabilizzazione avviene quando comunque si è già verificata una certa
quota di deformazione.
Occorre quindi conoscere il comportamento del mezzo nelle vicinanze del fronte
di scavo.
Lo studio delle condizioni di stabilità del fronte di scavo, particolarmente
importante per le gallerie in prossimità della superficie ed in terreni difficili,
rappresenta dunque un problema complesso, che può essere studiato in modo
rigoroso mediante modellazione numerica tridimensionale.
Un approccio puramente analitico al problema di stabilità del fronte prevede il
ricorso ai teoremi dell’analisi limite della teoria della plasticità, in modo da
determinare un limite superiore ed uno inferiore del carico di collasso.
Stabilità del cavo: qualunque sia la legge di resistenza del mezzo in esame, i modelli
di collasso non riguardano soltanto l’instabilità del fronte, ma possono prevedere
meccanismi piani da essi indipendenti, che si sviluppano in una sezione trasversale
all’asse della galleria.
Uno scavo realizzato in prossimità della superficie può portare a due possibili
condizioni finali:
- condizioni di instabilità: i volumi di terreno o di roccia interessati sono estesi per
tutta l’altezza al di sopra della galleria, senza
formazione di alcun “effetto arco”;
- condizioni di stabilità: in questo caso, grazie alla mobilitazione di un certo
“effetto arco”, il cavo raggiunge una condizione stabile.
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Nel primo caso l’intera altezza di ricoprimento graverà sulle strutture di rivestimento,
nel secondo invece si forma un “solido di carico” di altezza inferiore al ricoprimento.
Il manifestarsi dell’una o dell’altra condizione, e quindi anche l’entità dei carichi
gravanti sulla strutture nel lungo termine, dipendono da una molteplicità di fattori.
Particolarmente importanti sono il comportamento meccanico del mezzo interessato
dallo scavo, lo spessore del ricoprimento, il coefficiente di spinta a riposo, le modalità
esecutive (fasi di scavo, sequenza degli interventi di sostegno/stabilizzazione).
Le analisi di stabilità vengono molto spesso eseguite con l’ausilio di metodi di analisi
di tipo numerico, come il Metodo agli Elementi Finiti e il Metodo alle Differenze Finite.
Le versioni tridimensionali dei suddetti metodi, che ultimamente stanno avendo
notevole successo, permettono di descrivere adeguatamente le fasi di realizzazione,
sebbene comportino un onere di calcolo spesso gravoso. Per evitare questa grande mole
di lavoro che, peraltro, ha insiti i limiti propri delle modellazioni,sono stati fatti
numerosi studi, presentati in letteratura, per proporre analisi più semplici, come ad
esempio, riportare il problema all’esame di una serie di situazioni equivalenti, in
condizioni piane di deformazione, che consentano di tenere conto della
tridimensionalità del problema attraverso particolari procedure di calcolo.
1.3.2 Il fenomeno della subsidenza
La subsidenza è il risultato di una complessa interazione di fenomeni, tutti volti a
provocare un abbassamento della superficie (Figura 1.4).
Per questo motivo, l’impostazione della progettazione deve essere orientata al
controllo delle deformazioni del terreno, sia per limitare la subsidenza di superficie e sia
per ottimizzare gli interventi di sostegno nelle varie fasi della costruzione.
La necessità del controllo delle subsidenze deve essere orientata ad:
1. evitare il danneggiamento delle infrastrutture e degli edifici in superficie;
2. garantire la sicurezza dei lavoratori in tutte le fasi di lavoro;
3. controllare l’incremento delle sollecitazioni nel rivestimento provvisorio che
può risultare dal decadimento dei parametri di resistenza dei terreni, da
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carichi asimmetrici (dovuti alla geomorfologia, in prossimità di un’altra
cavità), ed eterogeneità del terreno;
4. evitare l’innesco e la rimobilitazione di fenomeni di instabilità di versante.
Per definire in particolare il livello di interferenza fra lo scavo di una galleria e le
strutture e i servizi presenti in superficie o in sotterraneo, è necessario, da un lato,
valutare la subsidenza indotta e, dall’altro, definire i valori del cedimento ammissibile in
relazione alla tipologia e alla finalità d’uso dell’opera interessata dal movimento.
Oltre ai movimenti locali e immediati dovuti allo sconvolgimento dell’equilibrio
naturale con l’apertura di superfici di discontinuità presenti nelle formazioni, esistono
movimenti “generali” legati alle caratteristiche dei terreni e all’interazione tra la
formazione e il rivestimento. Questi ultimi, più facilmente quantificabili, sono altresì
attribuibili alle seguenti cause:
- abbassamento della falda acquifera, con conseguente cessazione della spinta
idrostatica sugli strati di copertura;
- “perdita di terreno”, conseguente allo scavo, a cui fa seguito una ridistribuzione
delle pressioni nella formazione;
- comportamento viscoso della formazione di copertura (fenomeno chiaramente
reologico).
Concludendo questo paragrafo molto generale sul fenomeno della subsidenza si
riportano nella Tabella 1.3 i principali fattori che incidono sull’ampiezza dei movimenti
indotti in superficie da uno scavo in sotterraneo:
Tabella 1.3 Fattori influenti sulla subsidenza del terreno
q rapporto fra copertura e diametro del cavo (C/D)
q coefficiente di spinta a riposo (K0)
q tensioni agenti sul contorno del cavo
q caratteristiche geotecniche del mezzo
q presenza di falda
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1.3.3 Metodi di previsione delle subsidenze
La previsione degli abbassamenti superficiali del terreno a seguito dello scavo di
gallerie metropolitane è stata sinora permessa, più che altro, dalla esperienza dei
progettisti.
Di qui l’interesse con il quale oggi si guarda a metodi di calcolo di previsione che
utilizzino dati oggettivi, facilmente misurabili e correlabili, da un lato, con il tipo e le
modalità di scavo, dall’altro, con le caratteristiche geologiche, idrogeologiche e
geotecniche delle formazioni attraversate. Solo così è scientificamente accettabile una
previsione dei cedimenti a giorno da cui può derivare una obiettiva previsione dei danni
alle strutture preesistenti.
In base a quanto è stato detto a riguardo dei fenomeni di subsidenza, durante la
realizzazione di un’opera in sotterraneo occorrerà considerare i seguenti punti:
1. valutazione dell’origine dei movimenti nel terreno;
2. determinazione della ripartizione spaziale degli spostamenti;
3. rilevazione dell’evoluzione del bacino di subsidenza;
4. correlazione dei cedimenti con la deformazione delle fondazioni interessate;
5. formulazione di criteri di danneggiamento delle opere.
Finora si è soprattutto tentato di ottenere correlazioni dirette fra gli abbassamenti
misurati in superficie e gli avanzamenti degli scavi nel sottosuolo. Ciò ha richiesto
semplici osservazioni, in superficie, degli effetti a lungo termine, osservazioni che poco
hanno rivelato circa lo sviluppo meccanico del fenomeno.
Ben più significative si sono invece dimostrate le campagne di misure (spostamenti
nel terreno) condotte già nell’immediato intorno dello scavo: tali misurazioni hanno
permesso uno studio completo tridimensionale del movimento ed è sulla base di esse
che può essere tentata un’indagine più generale del fenomeno della subsidenza e della
prevenzione, in vista di sue dannose conseguenze.
I principali metodi di valutazione della subsidenza sono elencati di seguito:
Ø Metodi fisici : basati sull’impiego di modelli di laboratorio ai fini dello
studio in similitudine completa del fenomeno fisico. Questi modelli
presentano i notevoli svantaggi della costruzione del modello fisico, della
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necessaria lentezza di esecuzione delle prove (se si vuole operare in
similitudine completa) e delle difficoltà di ottenere quantificazioni precise
(Sauer et al,1978;Sharma 1975; Hudson et al.1976).
Ø Studi stocastici : questi metodi sono basati sulla analogia, riscontrata in più
casi, fra sezioni massime del bacino di subsidenza e curve di distribuzione
probabilistiche, per es. di tipo Gaussiane. Lo svantaggio principale deriva dal
fatto che è difficile tenere preventivamente conto di grandezze variabili (ad
es. coesione e angolo di attrito del terreno) che influenzano molto il
fenomeno della subsidenza. La base del metodo si riduce praticamente al un
semplice bilancio fra il volume di terreno abbassato (volume di subsidenza) e
il volume di terreno perso durante lo scavo (volume perso), tenuto conto della
profondità “z” alla quale è posto il tunnel. Si tratta tuttavia di un
procedimento molto speditivo (Myrianthis 1974; Peck 1969, Attewell et
al.,1975; Botti 1974).
Ø Metodi analitici : questi metodi permettono di determinare lo spostamento
radiale in un mezzo omogeneo non pesante, infinito, a comportamento
prevalentemente elastico e sottoposto ad uno stato tensionale geostatico di
tipo isotropo. Essi consentono di definire unicamente l’ordine di grandezza
dello spostamento finale in corrispondenza dell’asse della galleria.
Ø Metodi numerici : ad esempio, il metodo ad elementi finiti permette di
svolgere il problema sotto svariate ipotesi sia per il terreno (mezzo elastico,
plastico, viscoso, ecc) che per i carichi (peso proprio della copertura, azione
delle fondazioni vicine, ecc) (Attewell et al., 1975; Chisari et al., 1977;
Evangelista et al., 1971; Barla et al., 1974; Sagaseta et al., 1974).
Ø Metodi empirici : elaborazione di una popolazione sufficientemente vasta di
dati empirici in casi pratici di subsidenza, a seguito di scavo, per le diverse
situazioni (tipo di terreno, posizione della falda, metodi di avanzamento)
(Cording et al., 1977; Schultz 1975; Hudson et al., 1976; Botti 1972; Oteo et
al., 1979).
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Ora si vogliono sviluppare con maggior dettaglio i metodi numerici e quelli empirici
visto che saranno oggetto dello studio nei capitoli successivi.
I metodi numerici (prevalentemente ad elementi finiti o alle differenze finite)
consentono di superare gran parte dei limiti di applicazione dei metodi analitici: si
possono infatti introdurre gli stati di sollecitazione più opportuni, le geometrie più
complesse, leggi di comportamento e di resistenza non lineari, elastoplastiche, viscose,
di studiare l’evoluzione del cedimento in superficie in funzione delle varie fasi esecutive
e in relazione ai diversi interventi messi in opera per il loro controllo.
Sebbene negli ultimi anni si siano resi disponibili sul mercato codici e “pacchetti”
informatici sempre più agevoli dal punto di vista economico, il ricorso a questi metodi
rimane comunque oneroso ma necessario per un attento studio di situazioni particolari,
per le quali la presenza di altre strutture in sotterraneo o l’elevato grado di complessità
geologica renda non sufficiente il ricorso al altre metodologie. Analisi di tipo
accoppiato flussi-tensioni sono inoltre indispensabili nel caso in cui la presenza della
falda e il suo grado di permeabilità del terreno comportino una sua interazione
sostanziale con lo scavo.
Se l’analisi è abbastanza semplice nel caso di ipotesi di deformazione piana,
indipendente dal fattore tempo, essa si complica considerando il comportamento viscoso
delle formazioni e soprattutto le condizioni non simmetriche del fronte in corso di
scavo.
E’ altresì impegnativo, nelle analisi numeriche, tenere in conto il comportamento del
rivestimento e soprattutto delle importanti opere di intasamento atte a ridurre il terreno
perso.Tuttavia certi risultati di previsione fatti con questo metodo sono in soddisfacente
accordo con quanto poi misurato, pur denotando talvolta un certo eccesso di subsidenza
rispetto al reale.
I metodi empirici, invece, si basano sull’analisi comparata delle registrazioni dei
movimenti osservati nella realizzazione di un gran numero di gallerie urbane.
Le correlazioni che sono state definite consentono di valutare la distribuzione
spaziale, l’ampiezza e l’evoluzione delle subsidenze in conformità a parametri di
semplice definizione.
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L’insieme delle esperienze sino ad ora maturate ha confermato come l’andamento del
cedimento superficiale verticale in una sezione normale all’asse della galleria, possa
essere descritto in buona approssimazione con una funzione probabilistica normale
(Metodo della curva Gaussiana).
L’inviluppo della zona interessata dalle deformazioni è funzione della distanza
dall’asse verticale della galleria e dipende dalle dimensioni del cavo, dalla sua quota,
dal volume di terreno perso e dai parametri resistenza-deformabilità del terreno
attraversato.
La bontà di un metodo empirico è ovviamente assicurata da una gran massa di dati
sperimentali che oggi sarebbe doveroso raccogliere ma che, per molteplici motivi, in
pratica, non sono facilmente reperibili (Oteo et al.,1979).
Il metodo empirico consente, forse meglio di altri, di tenere conto, nello studio della
subsidenza, del metodo e delle condizioni di scavo adottate quali:
• il comportamento del materiale;
• le condizioni geometriche dell’opera (profondità, diametro, ecc);
• le condizioni al contorno (ad esempio, la presenza di fondazioni);
• il tipo di avanzamento (piena sezione o sezione parzializzata, ecc);
• le macchine di scavo (TBM o altro);
• le velocità di avanzamento;
• la forma del fronte (diritto, inclinato, ecc);
• l’esistenza di sistemi di contrasto delle pressioni geostatiche e idriche
(battente di bentonite, aria compressa, ecc);
• il tipo di rivestimento e la tempestività della sua messa in opera.
Le considerazioni svolte ai punti precedenti valgono in tutti in quei casi in cui i
processi deformativi indotti in superficie si sviluppano in accordo ad una distribuzione
continua dei cedimenti, in direzione trasversale e longitudinale, cioè senza che si
inneschino, nell’intorno del cavo e verso l’alto, superfici di scorrimento localizzato.
E’ allora possibile, sulla base di soluzioni analitiche, metodi numerici e/o criteri
empirici, formulare con buona approssimazione delle previsioni sull’andamento del
cedimento trasversale e longitudinale, in funzione dell’avanzamento del fronte di scavo.
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E’ altresì noto che, via via che la galleria si avvicina alla superficie, si possono
innescare, pur in presenza di interventi stabilizzanti, fenomeni di instabilità che portano
alla formazione di profili discontinui, dove la convergenza verticale misurata in galleria
tende a progressivamente ad avvicinarsi al massimo cedimento verticale in superficie
Wmax , con il risultato che pressoché la totalità dei carichi gravita sulle strutture poste in
opera.
Il meccanismo che si innesca in modo progressivo intorno alla galleria e che governa
il cedimento della superficie, può essere interpretato in base alla formazione di una
banda che inizia in profondità (piano della galleria) e si estende verso il piano
campagna, entro cui si concentrano le deformazioni (Hansmire e Cording, 1985;
Cividini e Gioda, 1992).
1.3.4 Metodologia di analisi dei fenomeni di subsidenza in
aree urbane
Sulla base di tutte le considerazioni fatte nei paragrafi precedenti, una corretta
metodologia per la previsione e il controllo dei fenomeni di subsidenza e degli effetti
provocati sulle strutture, deve prevedere le seguenti fasi:
Ø STUDIO DEL TRACCIATO
In questa fase di studio del problema, oltre alla definizione della geometria dei
lavori, in termini di profilo della galleria, quote, geometria e vincoli degli
imbocchi, dovranno essere censiti gli edifici che, per ubicazione e per
caratteristiche costruttive, possono essere considerati a rischio.
Dovrà quindi essere definita la tipologia della struttura portante e delle
fondazioni, compresa la quota di imposta.
In considerazione delle condizioni geologiche riscontrate lungo il tracciato, il
terreno dovrà essere classificato in classi omogenee di comportamento.
Ø SCELTA DEGLI INTERVENTI PROGETTUALI
La scelta del metodo di scavo e degli interventi di sostegno dovrà essere
condotta sulla scorta delle esperienze maturate in contesti simili in funzione
degli effetti provocati dallo scavo sulle infrastrutture in superficie.
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Ove necessario si definiranno gli interventi di consolidamento e di presostegno
più idonei per garantire il presidio delle opere in superficie.
Ø DEFINIZIONE DEL BACINO DI SUBSIDENZA
Considerando le tipologie di scavo adottate si eseguirà una stima della perdita di
volume percentuale in funzione del volume teorico di scavo utilizzando i valori
disponibili in letteratura e l’esperienza maturata in casi simili.
In funzione di questi valori si eseguiranno i calcoli di previsione dei cedimenti
massimi, delle massime pendenze del profilo di subsidenza trasversale e
longitudinale utilizzando le relazioni citate in letteratura.
In proposito, si vogliono riportare le seguenti figure esplicative dei concetti di:
- bacino di subsidenza (Figura 1.4);
- profilo trasversale di subsidenza (Figura 1.5);
- profilo longitudinale di subsidenza (figura 1.6).
Figura 1.4 Bacino di subsidenza (Attewell, 1987)
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Figura 1.5 Profilo trasversale di subsidenza (O’Reilly e New, 1991)
Figura 1.6 Profilo longitudinale di subsidenza (O’Reilly e New, 1991)
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Ø SUDDIVISIONE IN CLASSI DI INTERFERENZA E OTTIMIZZAZIONE
DEL PROGETTO DEGLI INTERVENTI
Identificata l’area di terreno, sopra la galleria, che è sottoposta a movimenti
significativi di massa, la stima degli effetti che i cedimenti hanno sulle strutture
presenti dovrà considerare la distorsione angolare (o rotazione relativa) del
terreno (e quindi delle fondazioni) e il valore assoluto del cedimento massimo.
Il calcolo della distorsione angolare massima si basa sulla lunghezza tipica degli
edifici, ossia la distanza tra due plinti o la lunghezza della trave di fondazione, e
sulla massima pendenza del profilo del cedimento.
I valori ottenuti dovranno essere confrontati con i relativi valori ammissibili
imposti da capitolato o, qualora non ci fossero prescrizioni specifiche, con i
valori consigliati dalla letteratura.
Nel caso in cui i valori di previsione fossero superiori ai limiti consentiti,
occorrerà in fase di progetto, prevedere ulteriori interventi di contenimento che
permettano un più efficace controllo delle perdite di terreno.
In base ai valori di copertura e di distanza dall’asse della galleria, ed in funzione
del valore della perdita di terreno, i manufatti così censiti e studiati dovranno
essere suddivisi in classi omogenee di interferenza.
Ø BACK-ANALYSIS
Nell’ambito della progettazione particolareggiata della galleria occorrerà
approfondire l’analisi dell’interferenza galleria-superficie in modo da
ottimizzare la metodologia di consolidamento ed avanzamento.
Durante l’esecuzione dello scavo, un attento monitoraggio consentirà la verifica
delle previsioni formulate con i dati registrati. Una rapida ed efficace
interpretazione dei profili di subsidenza trasversale e longitudinale consentirà il
controllo delle ipotesi di progetto con i dati ottenuti in sito.
1.3.5 Presenza della falda
Nello scavo in sotterraneo, soprattutto in ambito metropolitano, accade molto spesso
che i lavori di scavo debbano essere eseguiti sotto il livello dell’acquifero, a pressioni a
volte piuttosto elevate.
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Si tratta di un problema che richiede molta attenzione da parte del progettista, poiché
ha causa della presenza di una falda si possono verificare:
- problemi di esecuzione dello scavo;
- problemi a lungo termine;
- problemi connessi all’alterazione dell’acquifero.
Vari sono gli interventi che possono essere impiegati al fine di rendere possibile lo
scavo senza incorrere nel rischio di rifluimento di terreno al fronte.
Primo fra tutti è l’abbassamento del livello della falda al di sotto della linea di scavo
mediante drenaggio attraverso pozzi.
Questo metodo se usato male può provocare dei cedimenti superficiali che, a volte,
possono essere dannosi per le strutture in superficie, oppure lasciare delle sacche
residue d’acqua.
Un’altro modo per superare tale difficoltà consiste nell’impiego di uno scudo sotto
pressione d’aria per bilanciare la pressione della falda. Questo sistema consiste nel
mantenere, nel cantiere, una pressione superiore a quella dell’acqua che permea il
mezzo da attraversare, in modo che quest’ultima non possa affluirvi. Naturalmente ciò
implica che anche il personale lavori ad una pressione ambiente superiore a quella
ordinaria, e ciò porta ad una riduzione molto sensibile della capacità produttiva: infatti,
all’atto di entrare nel cantiere per iniziare il lavoro, o di uscirne a lavoro terminato, le
persone devono essere, molto gradualmente, portate alla pressione interna, o da questa
riportate alla pressione esterna, facendole sostare in apposite camere di compensazione.
Anche l’introduzione, nel cantiere, di materiali o macchine, e l’estrazione del marino,
sono più complesse che negli scavi a pressione ordinaria, dovendo avvenire attraverso
sistemi di doppie porte a tenuta delimitanti una camera in cui la pressione deve essere
portata dal valore esterno al valore di cantiere, quando si tratta di introdurre materiali, e
viceversa quando si tratta di portarli fuori. Le pressioni di lavoro corrispondono
all’incirca al battente d’acqua che insiste al piede della galleria, e raramente possono
superare i 3 bar (in rari casi si è giunti a 3.5 bar).
Questo sistema, per motivi di fughe d’aria compressa dal cantiere di lavoro, non è
praticabile in terreni molto porosi (ghiaie, sabbie grossolane e simili).
Inoltre va ricordato che tutti i giunti e le eventuali fessure del rivestimento devono
essere a tenuta d’aria e le iniezioni di intasamento eseguite molto velocemente.
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Per ultimo, si vuole anche sottolineare una terza modalità di affronto alla falda
acquifera: il trattamento del terreno mediante iniezioni, consolidamenti e congelamenti.
Si tratta di metodi molto onerosi e non totalmente affidabili che vanno impiegati
quando ogni altra possibilità di lavoro è impedita.
In sintesi, dalla breve analisi sui metodi per ostacolare la falda si può concludere
dicendo che la scelta di utilizzo di un metodo di intervento dipende principalmente dalle
caratteristiche geotecniche del terreno oltre che dal suo costo operativo.
1.4 Cenni sulle tecniche di consolidamento
Quando le caratteristiche geotecniche dei terreni sono scadenti, e non è utilizzabile lo
scavo con TBM scudate, è inevitabile ricorrere a tecniche di consolidamento del terreno
per poter proseguire, in sicurezza, con il lavoro di scavo.
Nel caso specifico delle gallerie, una classificazione dei consolidamenti è
complicata dalla differente modalità di azione dei vari interventi in termini di
miglioramento delle condizioni di stabilità. La possibilità e/o l’esigenza di agire davanti
al fronte di scavo ha infatti portato a sviluppare ex-novo o adattare tecniche
originariamente utilizzate per interventi a giorno ed a mettere a punto macchine
specializzate, anche di grande impegno tecnologico, come, per esempio, i posizionatori
per gli infilaggi.
Con specifico riferimento alla tipologia esecutiva e tecnologica si possono
individuare le seguenti famiglie di consolidamenti:
Ø miglioramenti;
Ø rinforzi;
Ø presostegni;
Ø drenaggi.
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Metodi di miglioramento
Sono metodi che migliorano (dal punto di vista ingegneristico) le caratteristiche di
resistenza meccanica, di rigidezza o di permeabilità dell’ammasso roccioso, iniettando
in esso fluidi, con particolari proprietà, o congelando i fluidi ivi presenti.
Appartengono a questa categoria le iniezioni convenzionali o a bassa pressione (per
permeazione), i trattamenti massivi con colonne di jet grouting e il congelamento.
Metodi di rinforzo
Sono metodi che prevedono l’inserimento nel terreno di elementi strutturali resistenti
con una dimensione prevalente, che migliorano il comportamento dell’ammasso
roccioso, applicando ad esso tensioni di taglio distribuite sulla propria interfaccia.
Appartengono a questa categoria i chiodi, costituiti da barre o tubi (di varie forme e
materiali) integralmente o parzialmente connesse all’ammasso (per attrito o per
cementazione), ed i micropali.
Metodi di presostegno
Sono metodi che prevedono l’inserimento nel terreno di elementi strutturali resistenti
sul profilo della galleria ed in avanzamento rispetto al fronte, così da creare una
struttura di presostegno del cavo. Tali elementi strutturali, realizzati in varie forme e
dimensioni, con materiali di diversa natura, non applicano, come i rinforzi, tensioni di
taglio alla propria interaccia, ma esplicano l’azione stabilizzante attraverso la propria
rigidezza flessionale in direzione trasversale e/o longitudinale. Sono costituiti
essenzialmente dal pretaglio meccanico, dagli ombrelli di infilaggi e dall’arco cellulare.
Qualora le tecniche di miglioramento dell’ammasso roccioso siano utilizzate per
creare una fascia di terreno consolidata, di spessore contenuto in avanzamento
(ombrello di colonne di jet grouting con o senza armatura, coronelle iniettate rinforzate
con elementi in vetroresina), l’azione di insieme deve essere vista sulla natura tipologica
e quindi l’intervento rientra tra i metodi di presostegno.
Drenaggi
Sono tecnologie il cui obiettivo è quello di asportare, anche solo parzialmente,
l’acqua dagli ammassi convogliandola, in modo controllato, verso il cavo.
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Per concludere si può ricordare la classificazione proposta da Pelizza e Peila (1993),
che introduce tre categorie principali: le tecniche di miglioramento (“improving”), le
tecniche di presostegno (“preserving”) e le tecniche miste (Tabella 1.4).
Tabella 1.4 Caratteristiche degli interventi più significativi (Pelizza e Peila,1993)
Tipologie di
intervento
⇓
Flessibilità
Affidabilità
Durabilità
Realizzabilità
Rapidità
di
esecuzione
Campi di
applicazione
Monitoraggi
Iniezioni a
bassa
pressione
Buona
Buona
Alta
Semplice (può
richiedere alta
specializzazione)
Bassa
Sabbie, ghiaie,
rocce
Possibili
(geofisica,
sondaggi)
Rinforzo
radiale
Molto alta
Alta (dubbi
sulla efficacia
della
cementazione)
Variabile
(possibile uso
di materiali
non
corrosivi)
Semplice (sia
per cavi che per
barre o tubi)
Da media
ad alta
Vari tipi di
terreno e
rocce
Possibili
Drenaggio
Alta
Da media ad
alta (difficoltà
di progetto)
Da media
ad alta
Da media a
semplice
Alta
Terreni e
rocce sotto
falda
Difficili
Congelamento
Bassa
Media
Non
importante
(temporaneo)
Difficile
Media
Terreni saturi
Difficili
Ombrello di
infilaggi
Da media al
alta
Buona
(elementi
sicuramente
installati)
Variabile
(possibile uso
di materiali
non
corrosivi)
Semplice
Media-alta
(installazione
alternata con
lo scavo)
Vari tipi di
terreni
(variando il
numero di tubi)
Possibili (non
importanti)
Ombrelli
colonne jet
grouting
Da media ad
alta
(possibile
armatura)
Media
(difficile
conoscere
stato delle
colonne prima
dello scavo)
Alta
(dipende
dalla
durabilità del
cemento)
Da media a
molto difficile
Media
(installazione
alternata con
lo scavo)
Sabbie e
ghiaie
(difficile con
trovanti)
Difficili
Chiodatura
del fronte
Alta (usata
con altre
tecniche)
Alta
(elementi
stabili)
Non
importante
(temporaneo)
Semplice
Media
(installazione
alternata con
lo scavo)
Terreni
scadenti e
argille
Possibili