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  Rinforzo

 

 

L'utilizzo delle terre rinforzate come opere di difesa passiva dalla caduta massi o di flussi di detrito mobilitato, per la protezione di infrastrutture viarie

 

 

terra rinforzata

 

PRODOTTI:

Sistema per terre rinforzate TENAX RIVEL

 

Località:

Gorla Maggiore, (VA)

Progettista:

Studio Geologico Dott. A. Venegoni, Cerro (VA)

Impresa:

Siscom srl - Arona (NO)

 

 

Problema
A seguito dei recenti eventi alluvionali, alcune scarpate da tempo considerate stabili si sono rivelate sede di fenomeni di crollo, ribaltamento, distacco massi o colate di detrito, anche di grosse dimensioni. L'intervento di sistemazione e messa in sicurezza delle scarpate oggetto del presente lavoro, rappresenta un esempio di come la tecnologia delle terre rinforzate possa essere utilizzata efficacemente anche per la realizzazione di barriere paramassi, oltre che per il consolidamento di versanti instabili, il recupero di versanti franati, la realizzazione di barriere antirumore rinverdite, dighe e argini fluviali.

Nel caso in esame, l'impiego delle "terre rinforzate" si è rivelata una soluzione particolarmente versatile che ha permesso di riutilizzare il materiale precedentemente franato e quello derivante dalla sistemazione del versante soprastante, per la realizzazione di un rilevato paramassi, opportunamente rinforzato, allo scopo di diminuirne la sezione data la vicinanza della strada e creare un "vallo" a tergo della struttura. La scelta del tipo di barriera è avvenuta inoltre con l'impegno di integrare il manufatto nell'ambiente circostante.

 

Soluzione

In relazione a quanto emerso da:

  • il rilevamento geomorfologico di dettaglio, che evidenziava l'esistenza di fenomeni d'instabilità associati a frane di crollo quiescenti in corrispondenza della scarpata costituita da conglomerati cementati;
  • i risultati analitici relativi al calcolo di caduta massi, che evidenziavano la reale possibilità di rotolamento di blocchi metrici dalla scarpata fino alla base del pendio,

è apparso necessario intervenire prevedendo la realizzazione di un'opera di contenimento per la messa in sicurezza della strada per Solbiate, ubicata a valle dei potenziali distacchi.

 

La necessità di garantire la protezione della sede viaria da possibili cadute massi con forze di impatto molto elevate ha comportato la realizzazione di un'opera durevole; inoltre, considerazioni di tipo economico e d'impatto ambientale, in ottemperanza a quanto richiesto dal comune di Gorla Maggiore, hanno guidato la scelta verso una barriera paramassi in terra rinforzata, realizzata con il sistema TENAX RIVEL, in alternativa alle tradizionali barriere metalliche.

La protezione della strada, successiva ad un coronamento della scarpata soprastante, è stata quindi demandata a rilevati in terra rinforzata a sezione trapezoidale, realizzati per strati sagomati e costipati di materiale selezionato risultante dagli scavi di sbancamento in terreni sabbioso-ghiaiosi, rivestiti con geogriglia in HDPE tipo TENAX TT 045 SAMP e geojuta, di altezza pari a 3,00 m e lunghezza complessiva di 58,00 m, le cui caratteristiche dimensionali e strutturali sono di seguito riportate.

L'impiego delle geogriglie TENAX ha permesso di realizzare un rilevato in terra rinforzata con scarpate inclinate a 65°, completamente inerbite ad opera finita. Come per le altre strutture di difesa passiva dalla caduta massi, anche in questo caso il dimensionamento, la geometria, il tipo e l'ubicazione del manufatto sono state progettate sulla base dei risultati di accurate indagini geologico-strutturali preliminari e di simulazioni al computer su modelli; le simulazioni hanno permesso di definire i volumi, le traiettorie, le condizioni d'impatto (velocità e inclinazione) e le modalità di movimenti dei blocchi rocciosi (caduta libera, rimbalzo, rotolamento, colamento, ecc.).

Il dimensionamento della struttura ha implicato la scelta corretta della lunghezza e della spaziatura verticale dei rinforzi necessari a garantire la stabilità interna e la risposta all'impatto di un masso, essendo noti i parametri geotecnici del terreno di riempimento del rilevato, dei terreni in posto, le caratteristiche meccaniche dei rinforzi (carico di rottura, coefficiente di interazione con il terreno, coefficiente di scivolamento, ecc.) e la massima energia d'impatto.

Per l'analisi della stabilità interna del manufatto (le forze agenti sulla struttura) il metodo usato si è basato sul principio dell'equilibrio limite. In via definitiva, forma e dimensioni della barriera, funzione di altezza massima di rimbalzo dei massi e dell'energia cinetica che presentano al momento dell'impatto, dovevano rispettare i seguenti parametri minimi:

 


Parametro Valore
Forma Trapezoidale simmetrica
Altezza minima della barriera 3,00 m
Rapporto b/c 3
Rapporto a/c 4
Struttura di rinforzo Geogriglie in HDPE


Dal momento che le strutture difensive scelte avevano uno sviluppo lineare "importante", ed avrebbero costituito un ostacolo al libero deflusso delle acque correnti superficiali, è stato necessario provvedere alla realizzazione di un sistema di drenaggio e allontanamento delle acque superficiali provenienti dal settore a monte del versante.


 

planimetria

PLANIMETRIA - Scarica il file.zip


sezione


SEZIONE - Scarica il file.zip

 

terra rinforzata

Fase iniziale della costruzione vista dal retro del rilevato

terra rinforzata

Veduta della barriera paramassi dalla scarpata

 

Inquadramento geologico-geomorfologico e analisi della caduta massi

E' stata eseguita un'analisi dei dissesti che interessavano il versante oggetto dell'intervento, allo scopo d'individuare e descrivere i fenomeni di dissesto, con particolare attenzione alla tipologia, stato di attività, possibile evoluzione e pericolosità, per poi arrivare a definire gli interventi di messa in sicurezza e di sistemazione definitiva. L'analisi è stata svolta mediante l'esecuzione di un rilevamento di dettaglio dell'area e di un significativo intorno, con la successiva analisi e interpretazione delle dinamiche in atto.
L'area interessata dall'indagine ha compreso il versante orografico sinistro della Valle Olona, in località via Bissolati, nel comune di Gorla Maggiore (VA). L'indagine si è avvalsa dei documenti disponibili in letteratura e della cartografia esistente, integrati con i dati derivanti dal rilievo di campagna di dettaglio.
Per quanto riguarda i caratteri geologici, nel comparto in studio si riconoscono, secondo quanto riportato dalla cartografia ufficiale:

  • Alluvioni Recenti, Depositi Morenici WURM-Pleistocene Sup., affioranti lungo tutto il settore orientale della scarpata fluviale interessata dai dissesti e in particolare nella porzione a monte del terrazzo alluvionale del fiume Olona;
  • Il Ceppo, formazione di origine fluviale dell'epoca interglaciale Gunz-Mindel; nell'area considerata, il Ceppo costituisce la porzione più pendente della scarpata fluviale ad est del fiume Olona;
  • Depositi di versante, che individuano la porzione meno pendente della suddetta scarpata e risultano talora completamente vegetati;

Sulla base dei rilievi eseguiti e in base alle caratteristiche geomorfologiche del versante ad est della strada per Solbiate, si è ritenuto che sussistessero le condizioni per una potenziale evoluzione dello stesso, anche se allo stato attuale i fenomeni di dissesto risultavano essere quiescenti. Si è inoltre constatato che i meccanismi di attivazione dei fenomeni erano principalmente le frane di crollo.
A tale fine sono state eseguite, su alcune sezioni, individuate come rappresentative delle zone a maggiore criticità in relazione a potenziali crolli, delle simulazioni di caduta massi. I dati di input inseriti relativamente ad ogni sezione hanno riguardato: la forma del masso crollato, l'intervallo verticale di alimentazione cadute, la dimensioni del blocco, la velocità iniziale dei massi in X ed Y e la coordinata in X della zona di monitoraggio. Sulla base delle elaborazioni inerenti l'analisi di caduta massi si sono ottenuti i seguenti risultati:

  • In relazione alla spaziatura delle fratture, le dimensioni massime dei blocchi che potrebbero franare dall'ammasso in corrispondenza della scarpata a forte acclività sono state stimate nell'ordine di 2,00 - 3,00 m. Tale dato risulta confermato dalla presenza alla base del pendio di blocchi di analoghe dimensioni.
  • Sulla base dell'analisi statistico-probabilistica, le classi dimensionali dei blocchi che potrebbero raggiungere con maggior frequenza la base del pendio sarebbero quelli con diametro compreso tra 0,50 m e 3,00 m.

Nelle tabelle sono sintetizzati i valori di energia cinetica massima che possono presentare massi di 3,00 m di diametro e l'altezza di rimbalzo massima raggiungibile in corrispondenza dei punti di monitoraggio ubicati alla base del versante lungo il ciglio stradale:

Sezione Energia cinetica al punto
di monitoraggio (kJ)
A-A' 4862
B-B' 3925
C-C' 2402
Sezione Altezza di rimbalzo massima
al punto di monitoraggio (m)
A-A' 1,43
B-B' 0,88
C-C' 0,66

 

 

Conclusioni

Tutti gli interventi - adeguati alla natura litologica, alla volumetria delle masse potenzialmente instabili, alla frequenza e disposizione spaziale delle fratture - hanno consentito la salvaguardia dell'infrastruttura viaria alla base della scarpata, nell'ambito di una programmazione attuata dall'Amministrazione, intenzionata a mettere in sicurezza la viabilità comunale.
La tecnica delle terre rinforzate è ormai inclusa nel "Atlante delle opere di sistemazione dei versanti" dell'agenzia Nazionale per la Protezione dell'Ambiente e, tra gli altri, occupa un posto importante nei Manuali delle Opere di Ingegneria Naturalistica della Regione Lombardia ed Emilia Romagna. Riassumendo, la scelta dei progettisti di adottare il sistema di terre rinforzate TENAX RIVEL, si è rivelata vincente per molte ragioni:

  • l'opera complessiva si è perfettamente integrata dal punto di vista ambientale e paesaggistico all'interno del territorio grazie alla finitura a verde finale;
  • l'opera garantisce una notevole elasticità a seguito di sollecitazioni esterne (spinte trasversali, terremoti, schiacciamento ad opera di mezzi pesanti, ecc);
  • non si è resa necessaria nessuna interruzione della viabilità grazie alla limitata invasione della carreggiata durante lo svolgimento dei lavori;
  • i tempi di esecuzione sono stati rapidi;

Infine, è corretto ricordare che le opere di difesa da caduta massi, qualunque esse siano, devono prevedere una programmazione di manutenzione, almeno a cadenza annuale, per allontanare eventuali inerti scoscesi a tergo dei paramassi, l'eventuale sostituzione delle parti danneggiate e il mantenimento della vegetazione sulle facciate delle barriere stesse.

 

 

 

 

 

Applicazioni:

Rilevati paramassi in terra rinforzata

rilevato paramassi
 
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