Stabilizzazione di un pendio mediante strutture monoancoraggio tipo Ready-C500

ABSTRACT

Il presente lavoro riguarda la progettazione geotecnica e strutturale degli interventi di: “Consolidamento e messa in sicurezza della S.P. ex SS 19 delle Calabrie Lagonegro – Pecorone (Viabilità alternativa al tratto autostradale A3 SA/RC )” interessata da dissesti indotti da movimenti gravitativi di versante, ascrivibili alla categoria delle frane complesse. Il movimento in atto è frutto della combinazione di due movimenti, ossia, scivolamenti rotazionali che evolvono in colamenti. In particolare è stata eseguita la progettazione di STRUTTURE MONOANCORAGGIO tipo READY-C500 nel tratto compreso tra le progressive km 129+020 e km 129+125, in località Pecorone, nel Comune di Lauria (PZ). Tale intervento ha permesso di mitigare sensibilmente il rischio idrogeologico per persone e/o cose lungo la strada provinciale e SS19 delle Calabrie.

1.    INTRODUZIONE

L’approccio metodologico utilizzato nel lavoro appresso descritto è di tipo interdisciplinare, ossia derivante da analisi integrate di tipo geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche, geotecniche e strutturali. In particolare è stata eseguita la progettazione delle opere di ingegneria geotecnica (strutture monoancoraggio tipo Ready-C500) nel tratto compreso tra le progressive km 129+020 e km 129+125. in località Pecorone, nel comune di Lauria (PZ). L’intervento progettato ha permesso di mitigare sensibilmente il rischio idrogeologico per persone e/o cose lungo la strada provinciale e SS19 delle Calabrie.

2.    INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO DELL’AREA

L’area di interesse è posta ai margini della porzione centrale della Contrada Pecorone, laddove il settore maggiormente urbanizzato occupa un ripiano morfologico, evidenziato dalla morfoselezione a consistenza litoide. I dissesti sono limitati ad un’opera di sostegno, costituita da una tripla fila di gabbioni, che, al momento, si presenta deformata (spanciatura) e ruotata (fenomeno di ribaltamento) (Figura 1).

barriera deformata 2 stabilizzazione               barriera deformata stabilizzazione
Figura 1. Gabbionata ruotata e deformata.

È evidente che trattasi di fenomeno puntale e limitato arealmente, in quanto, a contorno, mancano altri indizi di dissesti simili sulla porzione residua dell’opera e, allo stesso modo, mancano indizi di dissesti, di diversa tipologia sull’asse stradale e/o sui manufatti edificati sia a valle che monte.

carta geomorfologica legenda geomorfologia modello 3d
Figura 2. Carta Geomorfologica – AREA 4 e  modello geometrico tridimensionale.

3.    MODELLO GEOTECNICO DI SOTTOSUOLO

Per il sito oggetto di intervento si è ricostruito lo schema del “Modello geotecnico di sottosuolo” , desunto dalle risultanze geotecniche di laboratorio e di situ, in relazione alle caratteristiche geometriche del pendio ed ai risultati dei rilievi di superficie. Il modello geotecnico di sottosuolo ha tenuto debito conto della complessità della situazione stratigrafica e geotecnica locale e dell’evidenza di eventuali movimenti gravitativi di versante pregressi, in atto e/o potenziali . Di seguito si riporta il modello geotecnico di sottosuolo con indicazione dei parametri fisici e geomeccanici caratteristici dello strato di terreno compreso nel volume significativo considerato ai fini geotecnici per l’esecuzione delle verifiche di stabilità e per la progettazione geotecnica e strutturale degli interventi di stabilizzazione individuati (Figura 3).

modello geotecnico legenda modello geotecnico
Figura 3. Modello geotecnico di sottosuolo.

4.    INTERVENTI DI SISTEMAZIONE IDROGEOLOGICA PROGETTATI

Al fine di arginare la condizione di instabilità locale per l’area oggetto di intervento è stata prevista la realizzazione di strutture monoancoraggio tipo Ready-C500 in sostituzione del tratto di gabbionata ammaloratra. In dettaglio, di seguito si elencano le lavorazioni previste :

  • demolizione del muro in gabbioni dissestato;
  • recupero del materiale di riempimento dei gabbioni;
  • installazione di strutture monoancoraggio tipo Ready-C500, preassemblate in stabilimento, dotate di apertura automatica e collegati ai tiranti d’ancoraggio.
  • riempimento delle strutture monoancoraggio con il materiale di recupero ottenuto dalla demolizione delle gabbionate.

Le strutture monoancoraggio tipo Ready-C500, preassemblate in stabilimento, sono dotate di apertura automatica, e saranno collegati ai tiranti d’ancoraggio per mezzo di un grillo opportunamente dimensionato, successivamente la struttura sarà riempita a tergo con opportuno materiale (Figura 4).

L’intervento consiste nella realizzazione di un’opera di consolidamento e sostegno del versante a monte della sede stradale, per un  tratto avente un’estensione longitudinale di circa 60 mt circa (Figura 5).

stato di fatto e futuro stabilizzazioneFigura 4. Stato di fatto e stato futuro.

La struttura monoancoraggio per consolidamento di terreni e versanti progettata è del tipo ad ombrello con meccanismo di apertura automatico, possiede un paramento frontale con dimensioni 3,60 x 3,10 m (base x altezza) e profondità di 3,00 m, in grado di resistere ad una spinta nominale Qd pari a 500 kN.

schema stabilizzazione progresso intervento stabilizzazione
Figura 5. Rappresentazione della struttura con i principali componenti ed evoluzione temporale dell’intervento

La struttura monoancoraggio è costituita da diversi componenti (Figura 5):

  • Paramento – carpenteria: realizzato con 4 travi HEA120 e piastre sagomate, in acciaio tipo S355, disposti a formare una croce di Sant’Andrea con snodo centrale tale da consentire una rotazione completa ed indipendente delle singole braccia;
  • Paramento – pannello e rete: pannello in fune a maglia diagonale dimensioni nominali 300×300 con borchiatura ad alta resistenza. Fune di orditura d.8mm costruzione 6x7wsc r.1960 N/mm2;
  • Pannello secondario: formato da pannello di rete in filo di diametro Ø2,7 mm a maglia romboidale di dimensione 80×100 mm e nodi a doppia torsione,;
  • Tiranti – tirante centrale in tubo: realizzato con un profilo tubolare acciaio tipo S275JR, sezione circolare diametro Ø88,9 spessore 4 mm, di lunghezza totale pari a circa 3000 mm;
  • Tiranti – tiranti in fune: in numero di 8, realizzati in funi d’acciaio a norma della EN12385-4 / costruzione 6×19+WSC / grado 1960 diametro Ø14 mm posti a canestro, collegati alla struttura;
  • Bulloneria: classe 8.8 per i bulloni e di classe 8 per i dadi;
  • Morsetteria: a norma EN 13411-5 del tipo 1;
  • Grilli ad omega: ad alta resistenza con coefficiente di sicurezza minimo pari a 6.

Il collegamento del pannello alla struttura portante è realizzato lungo il perimetro da una fune perimetrale (principale) Ø16 mm / costruzione 6×19+WSC / grado 1960 bloccata in testa alle travette.

Tutti gli elementi sono protetti dalla corrosione con un rivestimento di zinco a norma della EN 10244-2 (funi metalliche), ISO 1461 (carpenteria metallica) e ISO 4042 (elementi di connessione).

Dai risultati delle analisi di stabilità globale del complesso terreno-opera si evince che, per l’ipotesi di calcolo implementata (Metodo di Bishop superficie di scorrimento circolare), l’opera progettata apporterà un incremento del coefficiente globale di sicurezza, considerando le attuali condizioni di instabilità (dissesto avvenuto coefficienti di sicurezza << all’unità). Difatti i coefficienti di sicurezza ottenuti, nella condizione ex post, sono maggiori del grado di sicurezza ritenuto accettabile ai sensi delle NTC18 (minimo fattore di sicurezza pari a 1,35) (Figura 6).

stabilizzazione pendioFigura 6. Risultati analisi di stabilità del pendio configurazione post operam

Si precisa, infine, che le verifiche di stabilità globale e la progettazione geotecnica sono state implementare considerando i terreni completamente saturi (ipotesi maggiormente conservativa).

5.    CONCLUSIONI

Si ritiene opportuno evidenziare che con gli interventi sopra descritti si potrà ridurre sensibilmente il rischio alle persone e/o cose lungo la SP ex SS19 delle Calabrie. Tuttavia, non si può ritenere “nulla” la condizione di rischio, sia per la potenzialità di situazioni di pericolo “imprevedibili” (in quanto al momento “non visibili”), sia per la naturale evoluzione dei versanti che può, nel tempo, rendere in equilibrio instabile aree attualmente in condizioni di equilibrio. Del resto, in nessun settore dell’ingegneria, ma anche nella semplice vita quotidiana, si può considerare “nulla” la condizione di pericolo.

Nel caso specifico, un ulteriore strumento per controllare le residue condizioni di pericolo consiste nella “prevenzione” attraverso:

  • il monitoraggio delle aree in esame;
  • la manutenzione delle opere di difesa idrogeologica.

Domenico Paldino (domenico.paldino@incofil.com) Ingegnere Ambientale INCOFIL TECH
Gabriele Petroccelli (petroccelligabriele@tiscali.it) Ingegnere Libero Professionista
Daniele Giaffrida (daning1@gmail.com) Ingegnere Libero Professionista
Francesco Oliveto (francescoliveto@libero.it) Ingegnere Libero Professionista

6.    BIBLIOGRAFIA

AIRÒ RARULLA CAMILLO, (2001) – Analisi di stabilità dei pendii – I metodi dell’equilibrio limite. Argomenti di Ingegneria Geotecnica HELELIUS EDIZIONI.
ALEOTTI Pietro, POLLONI Giovanni, (2005) – Valutazione e mitigazione del rischio frane. Argomenti di Ingegneria Geotecnica HELELIUS EDIZIONI.

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