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Drenaggio, consolidamento e rinverdimento delle scarpate artificiali in trincea del prolungamento della S.P. 44 con variante all’abitato di Lentate (MI) e raccordo alla S.S. 35 “Dei Giovi”, Italia

 

 

 

 

 

 

 

 

PRODOTTI:

Geocelle TENAX TENWEB 3/300

Geogriglie bi-orientate TENAX LBO 201 SAMP

Geostuoie tridimensionali TENAX MULTIMAT 100

 

Località:

Lentate sul Seveso (MI), Italia

Cliente:

Autostrada Serravalle S.p.A. - Milano - Ponte Chiasso

Progettista:

Dott. Ing. R. Formichi
(Studio 3 Ingegneri Associati - MI)

Impresa:

Verardi e C. S.r.L. (AL) and Peverelli S.r.L. (CO)

 

Problema

Al fine d’individuare i possibili interventi di drenaggio, consolidamento e rinverdimento delle scarpate artificiali in trincea del prolungamento della S.P. 44 (Milano-Meda) con variante all’abitato di Lentate sul Seveso (MI) è stata commissionata allo Studio Geologico Tecnico Lecchese una perizia geologico tecnica e agronomica.

Le indagini di tipo geognostico e geotecnico, i rilievi geo-morfologici e i prelievi di campioni di terreno dalle scarpate per le analisi chimiche di laboratorio, hanno permesso di individuare 5 Sezioni Tipo d’intervento, in funzione dell’altezza e dell’inclinazione delle scarpate, dei profili litostratigrafici, della persistenza di saturazione in acqua, dello stato dei terreni di riporto a tergo e a fianco delle opere di sostegno e dei principali processi superficiali in atto.
Le scarpate aperte e non sostenute da alcuna opera presentano altezza inferiore a 6 m e inclinazione variabile tra 40° e 43°, con tratti limitati di altezza compresa tra 6 e 8 m (inizio lotto) e punte di altezza 10 m.

I risultati delle analisi chimiche hanno dimostrato la scarsa fertilità dei substrati che costituiscono le scarpate in tutte le sezioni rilevate, molto povere di sostanza organica o completamente prive con capacità di scambio cationico variabile da sezione a sezione.
Le verifiche di stabilità mostrano la necessità di provvedere ad un recupero delle stesse per garantire la necessaria sicurezza di stabilità nel lungo termine.

Infatti, a breve termine, le scarpate, anche se con elevate altezze e acclività, mostrano un buon grado di stabilità, dovuto alla coesione delle terre, ma l’azione degli agenti erosivi disgrega la porzione superficiale dei fronti di scavo facendo così decrescere le proprietà coesive.
A lungo termine lo scadimento meccanico si risente a livello di stabilità locale a partire dalle porzioni superiori dei fronti di scavo dove si verificano erosioni superficiali e piccoli scoscendimenti che interessano le parti più corticali.

Gli interventi da effettuare devono eliminare l’azione erosiva delle acque ruscellanti e aumentare la resistenza a taglio della porzione superficiale di terreno che risulta essere quella più interessata da movimenti e alterazioni.
Questi dati individuano infine la necessità di effettuare il rinverdimento delle sezioni rilevate mediante idrosemina potenziata, abbinata al miscuglio di semi, sostanza organica ed elementi fertilizzanti e ammendanti che facilitano l’insediamento della vegetazione.


Soluzione

Innanzitutto è stato realizzato un fosso di guardia a monte delle scarpate (1 x 0,50 m) per convogliare le acque di ruscellamento provenienti dal piano di campagna superiore. Successivamente si è provveduto alla regolarizzazione delle scarpate e alla rifinitura delle pendenze ove si rendeva necessario per la presenza di grossi ciottoli particolarmente instabili.



Sezione tipo 1

Comprende le scarpate di altezza e inclinazione varia, localizzate all’imbocco delle gallerie artificiali e dei relativi muri d’ala e in corrispondenza dei viadotti di attraversamento della superstrada.

Il fronte da sostenere è costituito da materiale di riporto sciolto a consistenza sia grossolana (ghiaioso-ciottoloso), sia fine (argilloso-limoso), parzialmente addossato oppure a fianco dei risvolti d’ala dei muri laterali alle varie opere d’arte. La pendenza e la scarsa coesione dei materiali di riporto ha determinato erosioni superficiali con trasporto di materiale verso la base della scarpata e piccoli smottamenti che interessano gli strati più superficiali del profilo.

Il consolidamento delle superfici su questa prima sezione tipo è stato realizzato mediante la posa di strutture alveolari a nido d’ape TENAX TENWEB 3/200 (spessore 75mm; ø 200 mm) per costituire una mantellata antierosiva e trattenere il terreno impedendo i fenomeni erosivi. Tali manufatti sono costituiti da una struttura tridimensionale a celle grossomodo ovoidali, realizzate in strisce di polietilene estruse in continuo senza successive saldature.

Le geocelle TENAX TENWEB 3/200 sono state stese a partire dal piede della scarpata, successivamente ad un reinterro di bloccaggio, sino alla sommità, dove si prevede un risvolto di almeno 2 m al fine di ancorarle stabilmente oltre l’orlo sommitale con staffe metalliche infisse nel terreno per almeno 1 m, in ragione di 1 staffa/m2. Successivamente alla posa, le geocelle sono state intasate e coperte con uno strato di coltura fino al bordo superiore.

Il sistema di consolidamento ha poi richiesto un’operazione di rinverdimento effettuata mediante semina di miscugli di specie erbacee graminacee e leguminose a radice fascicolata e impianto di specie arbustive. Per migliorare ulteriormente la resistenza all’erosione, sono stati posti a dimora arbusti autoctoni in fitocella e in vasetto di altezza minima 0,6-1 m, in ragione di un arbusto/4 m2.

 

 


Sezione tipo 2


Comprende le scarpate di altezza tra 3 e 6 m e inclinazione inferiore a 40°, costituite da depositi ghiaioso-ciottolosi con diametro medio di 10-12 cm con matrice sabbiosa. I profili identificati da questa sezione tipo sono localizzati all’inizio del tracciato in esame, lato Milano-Como.
Nella descrizione della presente sezione, possono essere individuati anche quei tratti costituiti da materiale di riporto posti a ridosso dei muri d’ala delle varie opere d’arte (gallerie artificiali e viadotti di attraversamento della superstrada).

Il consolidamento della sezione tipo 2 ha previsto il taglio delle erbe infestanti presenti che non garantivano un sufficiente consolidamento del pendio e la semina di un miscuglio idoneo di specie erbacee graminacee e leguminose a radice fascicolata e fittonante previa regolarizzazione della scarpata.
Al fine di evitare fenomeni erosivi superficiali che si potevano verificare prima del completo insediamento della vegetazione ed eliminare il pericolo di rotolamento sulla sede stradale di piccoli ciottoli, è stata prevista la posa in una biorete antierosiva e di contenimento di juta a maglia quadrata 2x2 cm con fissaggio mediante picchetti metallici lunghi 40 cm in ragione di 2 picchetti/m2.
La biorete è stata ancorata al suolo mediante realizzazione di un risvolto di almeno 1 m oltre il bordo sommitale della scarpata.



Sezione tipo 3


Trattasi di scarpate con altezze inferiori a 6 m e inclinazione variabile tra 40° e 43°, con tratti limitati di altezza compresa tra 6 e 8 m. Sono costituite da depositi ghiaioso-ciottolosi con coltre superficiale argillosa (2-3 m). In alcuni tratti, sono presenti lenti di materiale molto addensato e compatto in posizione medio-basale.

Il consolidamento prevede la regolarizzazione della scarpata e la rifinitura delle pendenze ove necessario per la presenza di grossi ciottoli particolarmente instabili. In questa sezione si è resa necessaria la posa di una geogriglia in polipropilene biorientata a struttura piana e regolare TENAX LBO 201 SAMP con elevata resistenza alla trazione (15 kN/m) avente principalmente funzioni di contenimento.
L’ancoraggio della geogriglia è avvenuto mediante reinterro in testa e al piede e posizionamento di staffe di fissaggio metalliche di lunghezza minima 40 cm in ragione di 1 picchetto/m2.

Il rinverdimento è stato fatto con idrosemina potenziata di specie erbacee graminacee e leguminose e inoltre sono state impiantate alcune essenze arbustive autoctone con la funzione di consolidare ulteriormente il pendio.
Ove è stato possibile per i ridotti spazi a disposizione, in sommità sono state utilizzate specie arboree e arbustive arretrate per almeno 2 m dal ciglio con la funzione di ancorare e consolidare gli strati argillosi e ghiaiosi.

 

 


Sezione tipo 4

 

In questa sezione tipo sono raggruppate tutte le scarpate di altezza compresa tra 7 e 10 m e pendenza massima di 45°, sulle quali predomina uno strato superiore argilloso rossastro compatto che forma, in alcuni punti, orizzonti compatti, sempre argillosi, con struttura scagliosa.

Lungo queste stratificazioni si notano infiltrazioni di acqua capillare che possono provocare fenomeni di decadimento meccanico del fronte, con distacco di porzioni superficiali di spessore decimetrico (20-30 cm). La porzione sottostante è costituita in prevalenza da ghiaie e ciottoli alterati con matrice sabbioso-limosa fino alla base della scarpata.

Il consolidamento è avvenuto tramite posa di geostuoie tridimensionali in polipropilene TENAX MULTIMAT 100, aventi media resistenza a trazione (8 kN/m) e con la doppia funzione di proteggere le scarpate dall’azione erosiva delle acque meteoriche e di ruscellamento e di favorire il drenaggio verticale delle stesse.

La geostuoia è costituita da tre strati di geogriglie biorientate in polipropilene dei quali quello centrale è pieghettato meccanicamente per dare consistenza e spessore (20 mm circa) al materassino antierosivo: i tre strati sono tra loro cuciti con un filo in polipropilene.

Sopra le geostuoie TENAX MULTIMAT 100 è stata effettuata una idrosemina potenziata mediante distribuzione di una sospensione acquosa contenente sementi (30-40 g/m2) di specie erbacee graminacee e leguminose, collanti, fertilizzanti organici (100 g/m2) e materiale organico (torba, compost, cellulosa) in percentuale del 30% della sospensione. E’ stato inoltre previsto l’impianto di essenze arbustive autoctone aventi funzione di ulteriore consolidamento del pendio.

 

 

Vista generale pochi mesi dopo il completamento del progetto

 

erosione superficiale e creazione della sede stradale

Dettaglio dell’avanzata erosione superficiale

Creazione della sede stradale e profilatura delle scarpate

Mantellata di geocelle

Mantellata di geocelle TENAX TENWEB

fosso di guardia a monte delle scarpate

Dettaglio del fosso di guardia a monte delle scarpate

protezione antierosiva leggera

Protezione anti-erosiva "leggera" con stuoia vegetale di juta

Installazione delle geogriglie

Installazione delle geogriglie TENAX LBO 201 SAMP

particolare delle geogriglie

Particolare delle geogriglie ad elevata tenacità TENAX LBO 201 SAMP

protezione anti-erosiva pesante

Protezione anti-erosiva "pesante" con geostuoie TENAX MULTIMAT 100

consolidamento con geostuoie

Consolidamento con geostuoie TENAX MULTIMAT 100 e muri cellulari

vista generale

Vista generale pochi mesi dopo il completamento del progetto

 

 

 


Sezione tipo 5


La sezione tipo 5 è rappresentativa di scarpate di inclinazione superiore a 45° e altezza maggiore di 8 m. Tali scarpate sono costituite da una coltre superiore argillosa di spessore superiore a 4 m, interessata dai maggiori fenomeni di scollamento dovuti anche a persistenti condizioni di saturazione d’acqua.

Lungo queste stratificazioni si notano infiltrazioni d’acqua capillare che possono provocare fenomeni di decadimento meccanico del fronte, con distacco di porzioni superficiali di spessore decimetrico (20-30 cm).

L’intervento di consolidamento prevede, oltre alla posa in opera delle geostuoie tridimensionali anti-erosive TENAX MULTIMAT 100 (vedi Sezione Tipo 4), anche la messa in opera di strutture di sostegno del tipo muri cellulari prefabbricati in calcestruzzo riempiti a tergo con materiale lapideo di opportuna pezzatura.

 

 

 

Conclusioni

Complessivamente la copertura delle superfici ha interessato circa 50.000 m2 di superficie così diversificata: 22.000 m2 di geostuoie TENAX MULTIMAT 100, 2.500 m2 di geocelle TENAX TENWEB 3/200 e 25.000 m2 di geogriglie TENAX LBO 201 SAMP.

Dopo parecchi mesi dall’apertura del tratto stradale, le superfici non hanno subito danni di smottamento o erosione superficiale, nemmeno nella fase più delicata precedente l’inerbimento delle scarpate.

 

La nuova opera, grazie alla presenza di soggetti arborei e arbustivi di natura autoctona, si è ben inserita nel contesto ambientale e paesaggistico locale, ottenendo ottimi risultati con impegni di spesa complessivamente contenuti.

 

 

 

 

 

Applicazioni:

Scarpate a matrice arida e rocciosa

Scarpate a matrice vegetale

 

 
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