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Subsidenza e danni indotti dallo scavo di una galleria urbana.

Informazioni tesi

  Autore: Lucia Verardi
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
  Relatore: Daniela Boldini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 230

La realizzazione di gallerie in ambiente urbano pone problematiche specifiche legate all’esistenza di strutture in superficie e nel sottosuolo. Il progetto deve essere pertanto sviluppato con criteri e soluzioni che assicurino la stabilità dello scavo e riducano i risentimenti in superficie, entro limiti che preservino la sicurezza e la funzionalità delle strutture all’interno della zona di influenza della galleria.
La previsione dei potenziali danni indotti dallo scavo diviene quindi un elemento fondamentale della fase progettuale dell’opera.
Con il presente lavoro si è affrontato il problema della subsidenza e dei danni indotti dallo scavo di una galleria urbana; nello specifico è stato studiato il caso della galleria di Bologna, per il tratto compreso fra il camerone Salesiani e la stazione Alta Velocità, realizzata nel contesto del passante ferroviario della linea A.V./A.C. Milano-Napoli.
Il fenomeno della subsidenza indotto dallo scavo di una galleria è caratterizzato da spostamenti, verticali ed orizzontali, e deformazioni che si manifestano nel terreno, sia trasversalmente che longitudinalmente rispetto alla direzione di avanzamento dello scavo stesso; si riportano a tal proposito le espressioni semi-empiriche, fornite dalla letteratura, che descrivono tale fenomeno per condizioni di campo libero, ovvero relative all’assenza di strutture interferenti con lo scavo stesso.
Viene poi affrontato il problema della valutazione del potenziale rischio di danno che gli edifici e le strutture di servizio possono riportare, presentando i principali parametri di riferimento sulla base dei quali viene elaborata l’entità del danno, e la procedura secondo la quale si giunge alla sua stima.
Per introdurre il caso reale, riferimento per lo sviluppo delle analisi numeriche eseguite nel contesto di questo lavoro, al fine di valutare la risposta deformativa del terreno allo scavo della galleria, si descrivono: l’inquadramento geografico; i contesti geologico, idrogeologico e geotecnico del sito; il censimento di eventuali preesistenze; la descrizione delle soluzioni tecniche adottate come la tecnica di scavo impiegata e gli interventi di stabilizzazione e consolidamento che sono stati effettuati; i dati di monitoraggio con i quali si sono confrontati i risultati delle analisi numeriche.
Vengono quindi presentati il procedimento che ha portato alla definizione del modello numerico bidimensionale utilizzato per le analisi definitive, i risultati ottenuti per differenti valori imposti del volume della conca di subsidenza ed il loro confronto con i dati provenienti dalle misure in sito. Valutata in questo modo la risposta deformativa del terreno per le condizioni di campo libero, si è proceduto all’elaborazione di una stima preliminare del potenziale danno procurabile all’edificio RFI, situato nell’area di influenza della galleria. Mediante l’approccio semplificato suggerito da Burland e Wroth (1974) e di Burland (1995), l’edificio considerato è stato schematizzato attraverso il modello della trave equivalente, al fine di poterne studiare l’interazione con il terreno. Sulla base di osservazioni in sito è infatti verosimile ritenere che il potenziale danno ipotizzato per le condizioni di campo libero risulti notevolmente sovrastimato, poichè la rigidezza ed il peso proprio della struttura modificano notevolmente la risposta del terreno.
Allo scopo quindi di verificare l’influenza della rigidezza della struttura sulla forma della conca di subsidenza, è stata svolta, un’ulteriore analisi numerica a partire dal modello definito precedentemente, nel quale è stato implementato l’elemento trave elaborato sulla base delle caratteristiche strutturali dell’edificio in esame.
Vengono infine esposte le considerazioni in merito ai risultati ottenuti dalle analisi numeriche e dalla loro elaborazione.

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7 Capitolo 1 Introduzione La realizzazione di gallerie in ambiente urbano pone problematiche specifiche legate all’esistenza di strutture in superficie e nel sottosuolo. Pertanto, il progetto deve essere sviluppato con criteri e soluzioni che assicurino la stabilità dello scavo e riducano i risentimenti in superficie, entro limiti che preservino la sicurezza e la funzionalità delle strutture all’interno della zona di influenza della galleria. La previsione dei potenziali danni indotti dallo scavo diviene quindi un elemento fondamentale della fase progettuale dell’opera. Per il presente lavoro si è affrontato il problema della subsidenza e dei danni indotti dallo scavo di una galleria urbana; nello specifico è stato studiato il caso della galleria di Bologna, per il tratto compreso fra il camerone Salesiani e la stazione Alta Velocità, realizzata nel contesto del passante ferroviario della linea A.V./A.C. Milano-Napoli. La galleria in esame è stata costruita mediante la tecnica di scavo in tradizionale, a tal proposito se ne presentano nel secondo capitolo le principali metodologie, ed i rispettivi principi base. Inoltre, vengono descritti, riportandone anche esempi applicativi, gli eventuali interventi di stabilizzazione e consolidamento che tali metodologie possono richiedere. Il fenomeno della subsidenza indotto dallo scavo di una galleria è caratterizzato da spostamenti, verticali ed orizzontali, e deformazioni che si manifestano nel terreno, sia trasversalmente che longitudinalmente rispetto alla direzione di avanzamento dello scavo stesso. Nel terzo capitolo si riportano le espressioni semi-empiriche, fornite dalla letteratura, che descrivono tale fenomeno per condizioni di campo libero, ovvero relative all’assenza di strutture interferenti con lo scavo stesso.

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Parole chiave

elementi finiti
subsidenza
gallerie in ambiente urbano
interazione terreno-struttura

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