Gallerie Metropolitane - Politecnico Torino

Le gallerie metropolitane

Politecnico di Torino 1


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.

g.iozza

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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



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.



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.



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;



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;



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.



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).



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.



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.



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



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.



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.



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.



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.



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.



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.



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



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



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



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).



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.



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.



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.



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)



Figura 1.5 Profilo trasversale di subsidenza (O’Reilly e New, 1991)

Figura 1.6 Profilo longitudinale di subsidenza (O’Reilly e New, 1991)



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.



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.



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.



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.



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

Gallerie Metropolitane - Politecnico Torino

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