Scavo di una galleria di grandi dimensioni nel "caotico" toscano
Scavo di una galleria di grandi dimensioni nel "caotico" toscano
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STP GeoingegneriaMONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALI<strong>Scavo</strong> <strong>di</strong> <strong>una</strong> <strong>galleria</strong> <strong>di</strong> gran<strong>di</strong> <strong>di</strong>mensioni <strong>nel</strong> “caotico” <strong>toscano</strong>La <strong>galleria</strong> Pozzolatico, Autostrada A1, ampliamento alla terza corsia Barberino <strong>di</strong> Mugello – IncisaValdarno, Tratto: Firenze Nord – Firenze SudIng. T. Collotta
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALIIMBOCCHIDOMANDA:Di fronte a risposte non sempre univoche <strong>nel</strong>la interpretazione geomorfologica del territorio, il progettistageotecnico <strong>di</strong> un imbocco come si deve comportare? Dà ragione all’ultimo consulente? Dà ragione al consulentepiù anziano? va “a pelle”? Sceglie la soluzione più conservativa? Si assesta su <strong>una</strong> soluzione decorosamenteinterme<strong>di</strong>a? .. oppure decide che sia il committente a scegliere.Ricor<strong>di</strong>amoci che si tratta pur sempre <strong>di</strong> progettare scavi con altezze variabili da 15 a 20 m con asportazione al piede <strong>di</strong>versanti instabili <strong>di</strong> decine <strong>di</strong> migliaia <strong>di</strong> ton<strong>nel</strong>late <strong>di</strong> materiale STABILIZZANTE; scegliere <strong>una</strong> strada anziché un’altracomporta oneri e tempi enormemente <strong>di</strong>fferenti; è sempre presente il rischio <strong>di</strong> essere troppo cautelativo e troppo poco(“Non c’è gloria <strong>nel</strong>le frane” <strong>di</strong>ceva un maestro).L’analisi geologica-geomorfologica evidenziata dagli stu<strong>di</strong> dei colleghi geologi rappresenta comunque la prima tappa dell’analisiprogettuale alla quale si deve sovrapporre comunque l’analisi del progettista geotecnico; compito <strong>di</strong> questultimo sarà quello <strong>di</strong> capirequale è l’effettiva estensione areale dei fenomeni e soprattutto ottenere ragionevoli ipotesi circa lo sviluppo in profon<strong>di</strong>tà dei fenomeni, ilche è ottenibile attraverso il <strong>di</strong>segno delle possibili superfici <strong>di</strong> scivolamento critico, la stima dei parametri <strong>di</strong> resistenza, il confronto con leanalisi <strong>di</strong> laboratorio o anche attraverso stu<strong>di</strong> territoriali <strong>di</strong> pericolosità.L’approccio proposto <strong>nel</strong>lo schema seguente rappresenta <strong>una</strong> metodologia <strong>di</strong> lavoro i cui risultati <strong>di</strong>pendono in larghissima misura dallaesperienza e sensibilità dell’ingegnere, possibilmente sviluppata su materiali analoghi e <strong>nel</strong> medesimo territorio. In tal senso è opportunorimarcare che non a tutti è data la possibilità <strong>di</strong> potersi confrontare con le problematiche <strong>di</strong> grande scala affrontaste da ASPI, ovvio chetanti consulenti siano sostanzialmente “scoperti” <strong>nel</strong>l’affrontare queste tematiche e da qui la necessità <strong>di</strong> sviluppare in SPEA un know-howconsolidato anche per il settore geotecnico.
GEOLOGIAGEOMORFOLOGIAGEOTECNICAIndagini/rilievi/stu<strong>di</strong> perla ricostruzione delmodello geologicoindagini/rilievi/stu<strong>di</strong> perl’in<strong>di</strong>viduazione aree instabili,quiescenti o potenzialmente instabiliindagini per lacaratterizzazione fisicomeccanica dei terrenieventuali stu<strong>di</strong> e/o analisi territoriali perverificare la presenza <strong>di</strong> <strong>una</strong> pre<strong>di</strong>sposizione al<strong>di</strong>ssestoanalisi in<strong>di</strong>pendenti della cartografia geologia,geomorfologia e della cartografia <strong>di</strong> baseNOanalisi delle aree critiche <strong>di</strong> interesse ai fini dellaprogettazione geotecnicai parametri <strong>di</strong> resistenzamobilitati coincidono con valorida caratterizzazionegeotecnica?verifiche <strong>di</strong> stabilità– back analysesipotesi <strong>di</strong> faldasezioni longitu<strong>di</strong>nalicon ipotesi <strong>di</strong>superfici <strong>di</strong>scivolamentoSIOK – area caratterizzata
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALIIMBOCCHIFrana inattiva o area potenzialmente instabile15-20 mSi tolgono20.000-50.000 ton?????????DOMANDA:come posso togliere i punti <strong>di</strong> domanda? ovvero: con quale superficie critica midevo confrontare?
GALLERIE NATURALIDOMANDA:È possibile in<strong>di</strong>viduare attività <strong>di</strong> progettazione checonsentano <strong>di</strong> definire al meglio le modalità <strong>di</strong>avanzamento in <strong>galleria</strong>, ovvero che consentano <strong>di</strong>prevedere quali e dove siano le formazioni lungo loscavo, le caratteristiche delle stesse, le variazionilocali delle caratteristiche fisico-meccaniche, lapresenza <strong>di</strong> fenomeni tettonici, gli spessori, con qualeor<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> precisione?Importante non crearsi eccessive illusioni, le indaginipotranno solo ridurre le probabilità <strong>di</strong> sorprese. Il tema èsempre ampiamente <strong>di</strong>battuto <strong>nel</strong>la letteraturainternazionale; ancora <strong>nel</strong>l’ultimo numero della rivista“International journal of rock mechanics and miningsciences (2008)” si cita: ”... prima che un tun<strong>nel</strong> vengascavato, pozzi esplorativi, sondaggi e indagini geologiche egeofisiche sono condotte dalla superficie al fine <strong>di</strong>IMMAGINARE l’ambiente geologico presente lungo la<strong>galleria</strong> progettata ...”.
GALLERIE NATURALIDel resto:• lungo il tracciato della <strong>galleria</strong> si incontrano formazioni <strong>di</strong>verse;• le formazioni si presentano <strong>di</strong>somogenee al fronte <strong>di</strong> scavo, al contorno, in avanzamento; ades., per il “caotico”, localmente possono prevalere le argilliti rispetto alle calcareniti o il contrario …..;le giaciture degli strati possono variare anche repentinamente al fronte, lo stesso vale per il grado <strong>di</strong>fessurazione, ecc.….• quando anche le percentuali dei <strong>di</strong>versi materiali fossero note, i singoli materiali sono comunque<strong>di</strong>somogenei, il loro comportamento è anisotropo; le caratteristiche <strong>di</strong> resistenza edeformabilità sono fortemente influenzate dal livello <strong>di</strong> deformazione;• il comportamento dei materiali è influenzato dalla presenza o meno dell’acqua;• il comportamento dei materiali è funzione del tipo <strong>di</strong> opera; del tipo <strong>di</strong> problema geotecnico:scarico/carico; delle tipologie costruttive (es. è <strong>di</strong>verso il comportamento <strong>di</strong> tubi in VTR se cementatia bassa pressione, ad alta pressione, con miscele espansive o meno, ad<strong>di</strong>ttivate come e quanto; è<strong>di</strong>verso il comportamento dei materiali se l’arco rovescio è realizzato a ridosso del fronte o meno;..........)Ovviamente non cogliere correttamente uno <strong>di</strong> tali aspetti può compromettere la bontà <strong>di</strong>soluzioni che hanno colto tutti gli altri.In definitiva potremmo <strong>di</strong>re che operare <strong>nel</strong> “caotico” potrebbe ragionevolmente fornire al progettistageotecnico la possibilità <strong>di</strong> lavorare in “scioltezza”, con alibi incontestabili.Nella realtà il dovere professionale, ma se vogliamo anche la curiosità, ci induce a prevedere ilcomportamento dei materiali cercando <strong>di</strong> intravedere tra tutte le variabili in gioco il filo conduttore chepossa guidare le nostre scelte. Come vedremo questo potrà essere fatto efficacemente in fase esecutiva(metodo osservazionale) me<strong>di</strong>ante la raccolta or<strong>di</strong>nata <strong>di</strong> tutte le informazioni <strong>di</strong> carattere geomeccanicoe del monitoraggio.Sfida complessa ma interessante.
GALLERIE NATURALIStrumenti <strong>di</strong> indagine <strong>nel</strong>la fase progettualeTIPI DI INDAGINERilievo geologico - geomorfologicoFINALITÀCaratterizzazione geologica e geomorfologica del sito,ovvero caratterizzazione<strong>di</strong> superficie dei lineamenti geologici e inquadramento delle problematiche <strong>di</strong>stabilità dei versanti3 rilievi geomeccanici Caratterizzazione geomeccanica dei litotipi rocciosi20 sondaggi con profon<strong>di</strong>tà tra 10 e70 mSuccessione stratigrafica e litologia dei materiali. Proprietà fisiche emeccaniche dei terreni/rocce16 piezometri a tubo aperto; livelli <strong>di</strong> falda (<strong>nel</strong> caso specifico prossimi a p.c.)10 prove <strong>di</strong> permeabilità Lugeon; permeabilità30 prove pressiometriche; pressioni limite e modulo <strong>di</strong> deformabilità pressiometrico; il modulopressiometrico è rappresentativo del comportamento dei materiali adeformazioni elevate, quali quelle <strong>nel</strong> contorno del cavo della <strong>galleria</strong> dopo loscavo9 prove <strong>di</strong>latometriche; moduli <strong>di</strong> deformazione litotipi rocciosi21 campioni in<strong>di</strong>sturbati; esecuzione <strong>di</strong> analisi <strong>di</strong> laboratorio per caratterizzazione geotecnicageomeccanica4 prospezioni sismiche down-hole Velocità delle onde <strong>di</strong> compressione e <strong>di</strong> taglio. La misura, poco influenzatadall’operatore, consente <strong>di</strong> definire i valori delle caratteristiche <strong>di</strong> deformabilitàdei terreni as piccolissime deformazioni. Da qui, attraverso analisi <strong>di</strong>laboratorio e/o da letteratura è possibile definire le variazioni <strong>di</strong> tali proprietàal variare del livello <strong>di</strong> deformazione. Importante sia per analisi numerichecomplesse che per analisi spe<strong>di</strong>tive3260 m <strong>di</strong> prospezioni sismiche arifrazione2200 m <strong>di</strong> prospezioni sismiche ariflessioneNelle intenzioni si intendeva in<strong>di</strong>viduare il profilo dell’interfaccia tra substrato ealterazioneIn<strong>di</strong>viduare i contatti fra le varie unità riconosciute e l’assetto strutturale degliammassi rocciosi (es. faglie)
forse immaginavo qualcosa <strong>di</strong> <strong>di</strong>verso. Nel caso specifico la sorpresa è positivaSondaggio in avanzamento dalla Progr. 2+506Rilievo geomeccanico del fronte alla Progr 2+488SCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOPIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /____13_____/RFSPagina 1 <strong>di</strong> 3ATTIVITA': RILIEVO GEOSTRUTTURALE DEL FRONTE DI SCAVOLOTTO N° : 7 OPERA: GALLERIA POZZOLATICOAPPALTATORE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOIMPRESA ESECUTRICE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOMACROATTIVITA':WBS:LOCALITA': CERTOSADESCRIZIONE GEOSTRUTTURALE DEL FRONTEIMBOCCO LATO: Pozzo Roma scavo in avanzamento verso Bologna (iniz.nat.2+585)PROGRESSIVA PARZIALE/ASSOLUTA: +97 / 2+488 SEZ. DI APPL.: GAPiAMPIEZZA SEZIONE DI SCAVO mq: 170COPERTURA m: 24,5 circa DATA : 12/11/2007LEGENDALitotipi e <strong>di</strong>scontinuitàargilliti/peliti grigio scuro laminatestrati marnoso-calcarei alteratialternanza sottile <strong>di</strong> peliti e calcariFOTOGRAFIA DEL FRONTE DI SCAVOVerso <strong>di</strong> avanzamento: N209°Progr. 2+490
GALLERIE NATURALIStrumenti <strong>di</strong> indagine <strong>nel</strong>la fase progettualeSulla base delle indagini, prove e rilievi <strong>di</strong> cui sopra si è provveduto a:• re<strong>di</strong>gere la carta geologica-geomorfologica (vedere tavola)• re<strong>di</strong>gere il profilo geomeccanico (vedere tavola)• definire la caratterizzazione stratigrafico geotecnica-geomeccanica <strong>di</strong> riferimento (a mioavviso senza accanimenti, ovvero cercare <strong>di</strong> cogliere quelli che effettivamente sono gli elementicaratterizzanti dei materiali, tenendo presente il comportamento dell’ammasso. L’importante èconoscere la genesi dei materiali, la storia <strong>di</strong> carico, le pressioni <strong>di</strong> consolidazione, sapere se ilmateriale è più o meno plastico, se può presentare o meno un comportamento fragile, <strong>una</strong>propensione significativa al degrado delle resistenze e dei moduli in funzione delle deformazioni,conoscere resistenze <strong>di</strong> picco e residue;• definire la tipologia e <strong>di</strong>mensionare le opere <strong>di</strong> imbocco (qui sarebbe interessante vedere come èoggettivamente <strong>di</strong>fficile interpretare le carte – ve<strong>di</strong> problematiche all’imbocco lato Roma);• definire le tipologie e <strong>di</strong>mensionare le <strong>di</strong>verse sezioni tipo per lo scavo della <strong>galleria</strong> naturale;• definire il monitoraggio delle opere.
GALLERIE NATURALISezione corrente per l’attraversamento dei tratti <strong>nel</strong> caoticon. 30 INFILAGGI METALLICI n. 58 VTR AL FRONTE
GALLERIE NATURALISezione corrente per l’attraversamento dei tratti <strong>nel</strong> caoticoCampi d’avanzamento <strong>di</strong> 9 m
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALISTABILITA’ DEL FRONTE DI SCAVOSenza entrare <strong>nel</strong> merito <strong>di</strong> <strong>una</strong> presentazione teorica raffinata ci premeva presentare alcuniconsiderazioni sintetiche per illustrare l’importanza degli interventi <strong>di</strong> consolidamento al fronte <strong>di</strong> scavo,interventi che regolano la stabilità del fronte stesso.Anticipiamo sin da ora quello che deve restare ben presente al momento in cui si parla <strong>di</strong>stabilizzazione del fronte <strong>di</strong> scavo in alcuni materiali:per le argilliti del Sillano, e le sezioni <strong>di</strong> interesse, le forze stabilizzanti sono valutate <strong>nel</strong>l’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong>15.000 kN.All’atto dello scavo sostanzialmente l’approccio alla definizione della geometria delle gallerie naturali abassa copertura può essere svolto attraverso meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo semplificati che analizzino la stabilitàdel fronte <strong>di</strong> scavo o attraverso analisi numeriche complesse 2D o 3D.Nella pratica corrente, anche per un più imme<strong>di</strong>ato controllo in fase realizzativa dell’opera, si ricorre ameto<strong>di</strong> semplificati, <strong>di</strong> cui il più noto è quello <strong>di</strong> TAMEZ o sue implementazioni; si tratta <strong>di</strong> valutare lecon<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong> equilibrio del volume <strong>di</strong> terreno definito <strong>nel</strong>la figura seguente.
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALISTABILITA’ DEL FRONTE DI SCAVOÈ evidente che le variabili sono molte:la geometria, le <strong>di</strong>verse τ, la valutazione del contributo dei VTR
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALISTABILITA’ DEL FRONTE DI SCAVOPASSI PROGETTUALI:definizione della geometria del paraboloide <strong>di</strong> carico con particolare riferimento alladefinizione dell'altezza della parabola rispetto al piano <strong>di</strong> calotta;definizione <strong>di</strong> un criterio per stimare la quota parte della superficie laterale delparaboloide che contribuisce alla resistenza per attrito laterale;in<strong>di</strong>viduazione della forza stabilizzante richiesta ai VTR per ottenere il coefficiente <strong>di</strong>sicurezza richiesto nei riguar<strong>di</strong> della stabilità globale del fronte <strong>di</strong> scavo;<strong>di</strong>mensionamento dell'intervento <strong>di</strong> preconsolidamento, ovvero definizione del numeroe della lunghezza <strong>di</strong> sovrapposizione minima dei VTR.
MONITORAGGIO GEOTECNICO NELLA FASE REALIZZATIVADELLE GALLERIE NATURALISTABILITA’ DEL FRONTE DI SCAVO
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeStrumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggio• Dac-test in avanzamento (n. 4 in continuo, lunghezza 18 m)• Rilievi geomeccanici del fronte (ad ogni campo d’avanzamento)• Stazioni <strong>di</strong> convergenza topografica (ad ogni campo d’avanzamento)• Estrusimetri incrementali al fronte (per interruzioni prolungate dei lavori)• Sondaggi al fronte (tempistiche più lunghe ⇒ minor numero)• Campioni in<strong>di</strong>sturbati• Geofisica• Stazioni speciali strumentate (monitoraggio stato tensionale deiprerivestimenti e rivestimenti):ooooBarrette estensimetriche e celle <strong>di</strong> carico sulle centineCelle <strong>di</strong> pressione <strong>nel</strong>lo spritz-betonBarrette estensimetriche, celle <strong>di</strong> pressione, martinetti piatti <strong>nel</strong> rivestimento definitivo(calotta e arco rovescio)Estensimetri multibase e ra<strong>di</strong>ali al contorno
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioDAC TEST• Consiste <strong>nel</strong>la registrazione in continuo dei principali parametri <strong>di</strong>perforazione:• spinta applicata all’utensile <strong>di</strong> perforazione [MPa];• velocità <strong>di</strong> avanzamento [m/h];• coppia <strong>di</strong> rotazione assorbita [MPa];• pressione del fluido <strong>di</strong> circolazione [MPa].• Viene applicato a perforazioni a <strong>di</strong>struzione eseguite sul fronte inavanzamento, solitamente su 2 ÷ 4 perforazioni;• La lunghezza della perforazione <strong>di</strong>pende dal tratto <strong>di</strong> ammasso che si vuoleindagare; in genere si adotta <strong>una</strong> lunghezza pari a quella dei consolidamentidel fronte, in modo da riutilizzare la perforazione per questi ultimi;• I parametri registrati lungo la perforazione (soprattutto spinta applicata evelocità d’avanzamento), permettono <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare eventuali <strong>di</strong>scontinuità ovariazioni marcate delle caratteristiche dell’ammasso prima <strong>di</strong> procedere conlo scavo;ormai è prassi consolidata richiederlo per tutte le nostre gallerie.• Sulla base dei risultati del dac-test, fissati valori <strong>di</strong> soglia delle velocità, èpossibile decidere se mo<strong>di</strong>ficare la sezione <strong>di</strong> avanzamento.
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioDAC TESTJumbo o sonda(per perforazione)Centralina elettronicaper registrazione datiStrumenti per monitoraggioparametri <strong>di</strong> perforazione
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioDAC TESTPk 933.60 Pk 947.50Pk 959.85
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioDAC TEST• OSSERVAZIONE: la velocità d’avanzamento dei dac test aumenta a parità <strong>di</strong> spintaapplicata• DEDUZIONE: graduale peggioramento dell’ammasso• AZIONE: mo<strong>di</strong>fica sezione d’avanzamentoPk 933.60Pk 947.50Pk 959.85
FOTOGRAFIA DEL FRONTE DI SCAVOVerso <strong>di</strong> avanzamento : N214Ovviamente non sempre tutto ècosì facile, dove fai 2 DAC TESTforse ne servivano 3, forse dovene fai 3 ne servivano 4,..Un esempio: normalmente aPozzolatico eseguiamo, dovesono presenti VTR, 4 DACtest; ovviamente è successoche i problemi fossero doveforse poteva starci il quinto!SCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOPIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /_____3____/RFSPagina 1 <strong>di</strong> 3ATTIVITA': RILIEVO GEOSTRUTTURALE DEL FRONTE DI SCAVOLOTTO N° : 7 OPERA: GALLERIA POZZOLATICOAPPALTATORE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLO IMBOCCO LATO: Roma (inz.nat.2+777)IMPRESA ESECUTRICE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOPROGRESSIVA ASSOLUTA: ./…2+757 SEZ. DI APPL.: GAP4-5-M*1AMACROATTIVITA':WBS:AMPIEZZA SEZIONE DI SCAVO mq: 170LOCALITA': CERTOSACOPERTURA m: 9,2 circa DATA : 30/10/2007DESCRIZIONE GEOSTRUTTURALE DEL FRONTELEGENDALitotipi e <strong>di</strong>scontinuitàalternanza <strong>di</strong> limi alterati e calcari fratturatiin strati centimetricifaglia e porzione cataclasataDAC TESTVerso <strong>di</strong> avanzamento : N214°
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggio• Fornisce <strong>una</strong> descrizione qualitativa e/o quantitativa dell’ammasso incorrispondenza del fronte <strong>di</strong> scavo• Consiste in <strong>una</strong> raccolta <strong>di</strong> informazioni riguardanti l’ammasso, ricavateme<strong>di</strong>ante il metodo osservazionale e su alcuni controlli non <strong>di</strong>struttivi• Fotografia del fronte• LitologiaRILIEVO GEOMECCANICO DEL FRONTE• Spaziatura, orientazione (bussola) e tipologia delle principali <strong>di</strong>scontinuità• Presenza d’acqua e/o <strong>di</strong> gas• Resistenza a compressione (sclerometro – martello <strong>di</strong> Schmidt)• Adottando dei sistemi <strong>di</strong> classificazione convenzionali (es. classificazione <strong>di</strong>Bieniawsky), permette <strong>di</strong> ottenere degli in<strong>di</strong>ci (es. RMR o GSI) che in<strong>di</strong>viduanoil grado <strong>di</strong> “bontà” complessivo dell’ammasso• Confrontando un rilievo geomeccanico con i precedenti e possibile ricavare <strong>una</strong>ndamento delle caratteristiche dell’ammasso che aiuta <strong>nel</strong>la scelta dellesezioni d’avanzamento
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioRILIEVO GEOMECCANICO DEL FRONTESCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOPIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /____49_____/RFSPagina 1 <strong>di</strong> 3ATTIVITA': RILIEVO GEOSTRUTTURALE DEL FRONTE DI SCAVOLOTTO N° : 7OPERA:GALLERIA POZZOLATICO (pk inizio naturale 0+455)APPALTATORE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOIMBOCCO LATO: LATO FIRENZECANNA:IMPRESA ESECUTRICE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOMACROATTIVITA':WBS:LOCALITA': CERTOSADESCRIZIONE GEOSTRUTTURALE DEL FRONTEPROGRESSIVA PARZIALE/ASSOLUTA: +512/ 0+969 SEZ. DI APPL.: GA-P4/5-C6AMPIEZZA SEZIONE DI SCAVO mq: 185COPERTURA m: 12.6 circa DATA : 18/01/2008LEGENDALitotipi e <strong>di</strong>scontinuitàblocco calcareo marnosobrandelli <strong>di</strong> strati calcareiargilliteFOTOGRAFIA DEL FRONTE DI SCAVODirezione <strong>di</strong> avanzamento: N108°
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioRILIEVO GEOMECCANICO DEL FRONTEFormazione geologica : SILLANO Facies ALitologia : argilliti scagliose con superifci traslucide con inclusie/o brandelli <strong>di</strong> strati calcarei e calcareo-marnosiPresenza d'acqua : descrizione e valutazione quantitativa negli ultimi 10 m <strong>di</strong> scavo (I/s) : NOPresenza <strong>di</strong> gas: NOSCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOPIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /____49_____/RFSPagina 2 <strong>di</strong> 3Presenza <strong>di</strong> strutture primarie alla scala dell'affioramentoNOXSIStruttureImmersione (°)OrientazioneInclinazione (°)Spessore (cm)SuperficiAndamentoScabrezzaEventuali riempimenti NOPianoOndulatoLisciaLeggermente scabraScabra1 2 3 4 5Principale elemento sud<strong>di</strong>visionale sistematicoAssente X ScistositàStratificazione Altro…………………Spessore (cm) me<strong>di</strong>amente inferiore a 4Superfici Andamento PianoOndulatoScabrezzaLisciaLeggermente scabraScabraPersistenza rispetto al fronte (%): 90Sistemi <strong>di</strong>sgiuntivi secondari: NOOrientazioneXXXImmersione (°)Inclinazione (°)Aperturadei pianiEventuali riempimenti : ArgillaXXvarievarie< 0.1 mm0.1- 1 mm1 - 5 mm> 5 mmCaratteristiche geostrutturaliImmersione (°)Inclinazione (°)Spaziatura (°)Persistenza rispetto al fronte (%)Superfici pianeSuperfici ondulateSuperfici lisceSuperfici leggermente scabreSuperfici scabreGiunti molto chiusi 5 mmEventuali riempimentiJCS (MPa)K1 K2 K3 K4 K5
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioRILIEVO GEOMECCANICO DEL FRONTESCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOGiunti " random"PIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /____49_____/RFSPagina 3 <strong>di</strong> 3Presenti in numero trascurabilePresenti <strong>di</strong>ffusamente ma non continui o poco continui alla scala del frontex Presenti <strong>di</strong>ffusamente e continui alla scala del fronteStima VRU (Volume roccioso unitario)> 1 mc 1 mc - 0.5 mc 0.5 mc - 1dmc X < dmcResistenza alla compressione con " Martello <strong>di</strong> SCHMIDT"………………0 ÷ 5 argillite 40÷60 calcare (MPa)Orientazione delle principali <strong>di</strong>scontinuità rispetto alla <strong>di</strong>rezione <strong>di</strong> scavoMolto favorevole Favorevole X Discreta X Sfavorevole Molto sfavorevoleEventuali fenomeni <strong>di</strong> convergenza riscontrati <strong>nel</strong>l'ultima stazione <strong>di</strong> misura precedente al fronte(limitatamente agli ultimi 100 m <strong>di</strong> scavo) :Distanza dal fronte 14.0 .(m) Valore <strong>di</strong> convergenza me<strong>di</strong>a: 1.4 (cm) Valore <strong>di</strong> abbassamento me<strong>di</strong>o: 2.3 (cm)Fenomeni <strong>di</strong> instabilità e <strong>di</strong> deformazioneAssenti XPresentiESECUTORI DEL RILIEVOBTP SPANOMIDott. Geol. Giacomo DonàFIRMECLASSIFICAZIONE GEOMECCANICA DI BIENIAWSKI (1989)PARAMETRIINTERVALLO DI VALORICOEFFICIENTI NUMERICICo (MPa)0-20 3RQD (%)03Spaziatura (cm) ~25Con<strong>di</strong>zioni <strong>di</strong>scontinuità piana,ondulata,liscia17Acquano15Orientamento<strong>di</strong>screta/sfavorevole-8RMR Rock mass rating35CLASSEIVQUALITA' DELLA ROCCIAScadenteINDICE "GSI" RICAVATO DALL'INDICE RMR (*)38(*) HOEK ET ALTRI, 1995 (RMR' -5); dove RMR' è il valore <strong>di</strong> RMR corretto, ipotizzando con<strong>di</strong>zioni anidre e non tenendo conto dell'orientazione delle <strong>di</strong>scontinuità.NOTE:Per le con<strong>di</strong>zioni dell'ammasso sopra descritte si consiglia <strong>di</strong> eseguire il tampone <strong>di</strong> fine campo così realizzato: 20 cm<strong>di</strong> betoncino proiettato fibrorinforzato, .PER BTP S.p.a.PER SPEANOMINATIVODott. Geologo Carlo BuraschiNOMINATIVODott. Geologo Mario PignatelliFIRMAFIRMA
Sviluppo <strong>di</strong> un sistema integrato per il rilievodei fronti <strong>di</strong> scavo me<strong>di</strong>ante l’utilizzo dellafotogrammetria terrestreVittorio BoerioTiziano CollottaCesare R. Perotti (*)(*) Università degli Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> Pavia - Dipartimento <strong>di</strong> Scienze della Terra.
Obiettivi Ottenimento <strong>di</strong> un nuovo strumento <strong>di</strong>agnostico - progettualebasato sulla riproduzione 3D dei fronti <strong>di</strong> scavo in corso d’opera,che consenta anche <strong>di</strong> ottenere informazioni in tempo reale Rilievo geologico - strutturale dei fronti <strong>di</strong> scavo ottenutocon il supporto dei meto<strong>di</strong> fotogrammetrici e <strong>di</strong> ripresastereoscopica Acquisizione ed archiviazione <strong>di</strong> informazioni documentali oggettiveutilizzabili in qualsiasi sede:• qualitative (immagini, modelli 3D, modelli stereoscopici)• quantitative (estrazione ed analisi DTM, ortoimmagine, analisistereoscopica)
WORK-FLOW proceduraleRilievo fotografico in situElaborazione (fase 1) delle immagini <strong>di</strong>gitaliElaborazione (fase 2) geologico - strutturaleCreazione <strong>di</strong> un database georeferenziato
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioSTAZIONE DI CONVERGENZA• Fornisce la deformazione del contorno del cavo a partire da <strong>una</strong> lettura <strong>di</strong> zero• Consiste in <strong>una</strong> serie <strong>di</strong> target topografici (solitamente 3÷5) applicati ad <strong>una</strong> centina eopport<strong>una</strong>mente <strong>di</strong>stribuiti, i cui spostamenti possono essere monitorati me<strong>di</strong>anteletture topografiche ripetute <strong>nel</strong> tempo, come <strong>di</strong>fferenza fra la lettura n-esima e lalettura <strong>di</strong> zero• In alcuni casi i targets installati sulla centina sono integrati con <strong>una</strong> coppia <strong>di</strong>targets applicati alle murette, <strong>una</strong> volta realizzate, al fine <strong>di</strong> monitorare glispostamenti dell’arco rovescio9183723465Centina4542Posiz.iniz.321510-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-1-2
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioSTAZIONE DI CONVERGENZA• Lo spostamento viene scomposto in componente longitu<strong>di</strong>nale, componentetrasversale (orizzontale), componente verticale• Si ricava come <strong>di</strong>fferenza <strong>di</strong> spostamento fra <strong>di</strong>verse target la misura <strong>di</strong> convergenza,ovvero lo “schiacciamento” del cavo fra due letture successivelongitu<strong>di</strong>naliverticalitrasversaliconvergenza
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioSTAZIONE DI CONVERGENZADato che gli spostamenti sono ricavati con riferimentoad <strong>una</strong> lettura <strong>di</strong> zero (misura “relativa”), è opportunoche la stazione sia installata vicino al fronte (3-4centina) e che la lettura <strong>di</strong> zero sia effettuata prima <strong>di</strong>avanzare con gli scavi, al fine <strong>di</strong> non perdere la parte<strong>di</strong> ce<strong>di</strong>mento pregresso.
Galleria Pozzolatico - Strumenti <strong>di</strong> indagine e <strong>di</strong> monitoraggioSTAZIONE DI CONVERGENZA• E’ necessario correlare le letture <strong>di</strong> convergenza alle fasi esecutive al fine <strong>di</strong> dare ilcorretto significato ai ce<strong>di</strong>menti – convergenze incrementali rilevati fra <strong>una</strong> lettura e lasuccessiva• A fianco del valore assoluto del ce<strong>di</strong>mento/convergenza, è importante valutare ilgra<strong>di</strong>ente <strong>di</strong> spostamento e la curvatura (tendenza a stabilizzarsi?)0SPOSTAMENTI VERTICALI1 2 34 5-50-100-150(mm)-200-250-300-350-400-450870860850840830820810fronte <strong>di</strong> scavoscavo arco rovesciogetto arco rovesciogetto murettegetto calottaSezione strumentata
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzePROBLEMATICA:• Convergenze del cavo: 10 ÷ 20 cm• Ce<strong>di</strong>menti del piede centina: 30 ÷ 40 cm200150SPOSTAMENTI TRASVERSALI ORIZZONTALIAZIONI:1. Arco Rovescio a ridosso del fronte2. Calotta a <strong>di</strong>stanza
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzePROBLEMATICA:• Scorrimento verticale fra centina e murettaAZIONE:1. realizzazione aggancio piedritto centina-muretta(metodo SPEA-ACARO)(mm)50403020100-10-20-30-40-50SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta - Piedritto <strong>di</strong> destra)Muretta DxPiedritto Dx24/07/0729/07/0703/08/0750SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta-Piedritto <strong>di</strong> sinistra)(mm)403020100-10-20-30-40-50Muretta SxPiedritto Sx24/07/0729/07/0703/08/07
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeSchema aggancio centina – muretta (metodo SPEA-ACARO)Chiave <strong>di</strong> taglio, <strong>di</strong>mensionata a 1000 kN
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeAndamento dei ce<strong>di</strong>menti con aggancio centina – muretta(Sez. monit. alla Progr. 855)0SPOSTAMENTI VERTICALI1 2 34 53108-50-100-150Ce<strong>di</strong>mento anomalocause prolungata fase <strong>di</strong>scavo arco rovescio462(mm)-200-2504-300521-350-400senza A.R.con arco rovescio e chiave <strong>di</strong> taglio0-450-2-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 1009/09/0714/09/0719/09/0724/09/0729/09/0704/10/0709/10/07fronte <strong>di</strong> scavo880scavo arco rovescio870getto arco rovesciogetto murettegetto calotta860850840830Sezione monitorata82009/09/0714/09/0719/09/0724/09/0729/09/0704/10/0709/10/07
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeAndamento dei ce<strong>di</strong>menti con aggancio centina – muretta(Sez. monit. alla Progr. 855)(mm)403020100-10-20-30-40-50-60-70-80-90-100SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta - Piedritto <strong>di</strong> destra)Muretta DxPiedritto Dx403020100-10-20-30-40-50-60-70-80-90-100SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta - Piedritto <strong>di</strong> sinistra)Muretta SxPiedritto Sx19/09/0724/09/0729/09/0704/10/0709/10/0719/09/0724/09/0729/09/0704/10/0709/10/07(mm)
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeAndamenti dei ce<strong>di</strong>menti con aggancio centina – muretta(Sez. monit. alla Progr. 862)105040SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta - Piedritto <strong>di</strong> sinistra)Muretta Sx4386230Piedritto Sx20105421(mm)0-100-20-30-40-2-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10SPOSTAMENTI VERTICALI0-5028/09/0703/10/0708/10/07-50-100-15050403020SPOSTAMENTI VERTICALI (Muretta - Piedritto <strong>di</strong> destra)Muretta DxPiedritto Dx(mm)-200-250-300senza A.R.1 2 34 5con arco rovescio e chiave <strong>di</strong> taglio10-350(mm)0-10-20-30-40-5028/09/0703/10/0708/10/07fronte <strong>di</strong> scavoscavo arco rovesciogetto arco rovesciogetto murettegetto calottaSezione monitorata88087086085084083082021/09/0726/09/0701/10/0706/10/07
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeConfronto ce<strong>di</strong>menti con e senza chiave <strong>di</strong> taglio centina - murettaSenza accoppiamento (Progr. 828)3108Con accoppiamento SPEA-ACARO (Progr. 862)10386462425421542100-220SPOSTAMENTI VERTICALI0SPOSTAMENTI VERTICALI-50-1001 2 34 5-50-100(mm)-150-200(mm)-150-200-250-2501 2 34 5-300con arco rovescio, senza “chiave <strong>di</strong> taglio”-300senza A.R.con arco rovescio e chiave <strong>di</strong> taglio-350850fronte <strong>di</strong> scavo-35088021/09/0726/09/0701/10/0706/10/07840scavo arco rovescio870830getto arco rovescio860820810800getto murettegetto calottaSezione monitorata850840830820
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeEstrusimetro al fronteEstrusione <strong>di</strong>fferenziale(mm/m)≅ 3 m≅ 2.5 mTrx6b (Progr. 0+878)• Estensimetro incrementale (tubo in PVC o ABScon a<strong>nel</strong>li megnetici ad ogni metro) installato inposizione suborizzontale L = 30 m• Misura l’estrusione del fronte e l’andamento delladeformazione del cuneo <strong>di</strong> ammasso retrostante(allungamento lungo la perforazione)• Permette <strong>di</strong> eseguire <strong>di</strong>verse letture a frontefermo e dopo <strong>di</strong>verse fasi <strong>di</strong> avanzamento(essendo la sonda <strong>di</strong> lettura removibile, leoperazioni <strong>di</strong> scavo non danneggiano lostrumento)• Si rileva che le deformazioni sonoconcentrate in <strong>una</strong> fascia <strong>di</strong> 3-4 m dal fronteEstrusione integrale(mm)Estrusione <strong>di</strong>fferenziale(mm/m)Estrusione integrale(mm)Progr. 878≅ 30 mm ≅ 20 mm≅ 3 mProgr. 886≅ 3 m≅ 2.5 mProgr. 891Trx6a (Progr. 878)≅ 4 m
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeEstrusimetro al fronteInterruzione degliscavi per 4 giorniTrx3 (Progr. 0+734)≅ 2 m≅ 4 m≅ 3 m≅ 3 mEstrusione integriale (mm)Estrusione <strong>di</strong>fferenziale(mm/m)Progr. 734Progr. 739Progr. 743Progr. 748Progr. 751
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiBARRETTE ESTENSIMETRICHE NELLE CENTINE• Forniscono la deformazione della centina <strong>nel</strong> punto e <strong>nel</strong>la <strong>di</strong>rezione d’installazione,rispetto ad <strong>una</strong> lettura <strong>di</strong> zero• Diverse tipologie <strong>di</strong> sensore: a corda vibrante o <strong>di</strong> tipo resistivo (da preferire il primotipo)Blocchetto saldatoalla centinaBarretta estensimetricaCentralina portatileper acquisizione dati
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiBARRETTE ESTENSIMETRICHE NELLE CENTINEIn genere le barrette sono posizionate a coppie, saldate o sull’anima in prossimità delle dueali o sulla faccia interna delle ali, al fine <strong>di</strong> poter ricavare azione assiale e momentoflettenteLo strumento può essere letto me<strong>di</strong>ante centralina portatile o cablato a datalogger(centralina fissa per lettura e memorizzazione dati) per lettura in continuoCablaggio a datalogger
Galleria Pozzolatico – Sezioni speciali• Forniscono l’azione assiale trasmessa fra duespezzoni della centina• Sono installate fra le piastre <strong>di</strong> giunzione alleestremità degli spezzoni <strong>di</strong> centina• Funzionamento <strong>di</strong> tipo idraulicoCELLE DI CARICO NELLE CENTINE• Lo strumento può essere letto me<strong>di</strong>antecentralina portatile o cablato a datalogger(centralina fissa per lettura e memorizzazionedati) per lettura in continuoCella <strong>di</strong> caricoTrasduttore <strong>di</strong> pressione
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento <strong>di</strong> prima faseSEZIONE ALLA Progr. 844• 5 coppie <strong>di</strong> barrette estensimetriche a corda vibrante sull’anima della centina• 4 celle <strong>di</strong> carico <strong>di</strong> cui due ai pie<strong>di</strong> della centina e due fra le piastre <strong>di</strong> aggancio
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento <strong>di</strong> prima faseSEZIONE ALLA Progr. 844 – barrette estensimetricheDEFORMAZIONE DA BARRETTE ESTENSIMETRICHE(positiva a trazione)4002000-2001a2a1b2bDeformazione misurata ε(µε)-4003a3b-6004a4b-8005a5b-1000-1200870860850840830820fronte <strong>di</strong> scavo scavo arco rovescio getto arco rovesciogetto murette getto calotta sezione strumentata810
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento <strong>di</strong> prima faseSEZIONE ALLA Progr. 844 – barrette estensimetriche(MPa)10 0500-50-100SFORZO DA BARRETTE ESTENSIMETRICHE(positivo a trazione)Sforzo <strong>nel</strong>la centinaricavato me<strong>di</strong>ante modulo elasticodell’acciaioσ = Eε-150-2001a 1b 2a 2b 3a3b 4a 4b 5a 5b-250870860850840830820810fronte <strong>di</strong> scavo scavo arco rovescio getto arco rovesciogetto murette getto calotta sezione strumentata
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento <strong>di</strong> prima faseSEZIONE ALLA Progr. 844 – barrette estensimetriche1300110 0AZIONE ASSIALE DA BARRETTE ESTENSIMETRICHE (positiva a compressione)1 2 3 4 5 Tme<strong>di</strong>a4035Azione assialericavata dallo sforzo me<strong>di</strong>o9007003025N=Aσm(kN)500203001510 010-1005-3000870860850840830820fronte <strong>di</strong> scavo scavo arco rovescio getto arco rovesciogetto murette getto calotta sezione strumentata810
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiBARRETTE ESTENSIMETRICHE NEL RIVESTIMENTO DEFINITIVO• Forniscono la deformazione del calcestruzzo <strong>nel</strong> punto e <strong>nel</strong>la <strong>di</strong>rezione d’installazione, rispettoad <strong>una</strong> lettura <strong>di</strong> zero• Diverse tipologie <strong>di</strong> sensore: a corda vibrante o <strong>di</strong> tipo resistivo (da preferire il primo tipo)• Le barrette vengono legate alla barra d’armatura e restano annegate <strong>nel</strong> getto <strong>di</strong> calcestruzzo(si possono anche utilizzare barrette da saldare alle barre d’armatura ma sono <strong>di</strong> <strong>di</strong>fficileinstallazione)• Lo strumento può essere letto me<strong>di</strong>ante centralina portatile o cablato a datalogger (centralinafissa per lettura e memorizzazione dati) per lettura in continuoBarretta estensimetricaCablaggio a centralinao dataloggerLegatura me<strong>di</strong>antefilo <strong>di</strong> ferro
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiMARTINETTO PIATTO STRUMENTATO• E’ <strong>una</strong> sorta <strong>di</strong> cella <strong>di</strong> pressione con funzionamento idraulico• Viene installato dopo la maturazione del getto, me<strong>di</strong>ante intaglio e successiva cementazione• Misura lo sforzo in <strong>di</strong>rezione normale all’intaglio• Può essere letto “manualmente” (eseguendo <strong>una</strong> prova <strong>di</strong> martinetto piatto) o strumentato ecollegato a datalogger per lettura in automatico• Ha il vantaggio <strong>di</strong> poter essere ripressurizzato (essendo accessibile); ha lo svantaggio <strong>di</strong>misurare lo sforzo solo in prossimità dell’intradosso del rivestimentoTrasduttore <strong>di</strong> pressioneCollegamento a centralinaMartinetto piattoTubo <strong>di</strong> ripressurizzazione
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 845• 5 coppie <strong>di</strong> barrette estensimetriche in calotta• 3 coppie <strong>di</strong> barrette estensimetriche <strong>nel</strong>l’arcorovescioSEZIONE ALLA Progr. 848• 2 martinetti piatti strumentati installati suipiedritti
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 845Sforzo <strong>nel</strong>l’armatura(ricavato dalla deformazione misurata,<strong>nel</strong>l’ipotesi <strong>di</strong> deformazione piana, me<strong>di</strong>anteil modulo elastico dell’acciaio)(MPa)10,05,00,0-5,0-10,0-15,0-20,0CALOTTASFORZO NELL'ARMATURA (negativo a compressione)6a 6b 7a 7b 8a 8b9a 9b 10a 10b-25,0-30,0-35,0-40,0980960940920900880860840fronte <strong>di</strong> scavogetto arco rovesciogetto calottascavo arco rovesciogetto murettesezione strumentata
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 845Deformazione misurata100500-50-100-150ARCO ROVESCIODEFORMAZIONE DA BARRETTE ESTENSIMETRICHE (negativa a compressione)AR1a AR1b AR2a AR2b AR3a AR3b(µε)-200-250-300-350-400-450-500980960940920900fronte <strong>di</strong> scavoscavo arco rovesciogetto arco rovesciogetto murettegetto calottasezione strumentata880860840820
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 845Sforzo <strong>nel</strong> calcestruzzo(ricavato dalla deformazione misurata me<strong>di</strong>anteil modulo elastico del calcestruzzo)(MPa)531-1-3-5-7ARCO ROVESCIOSFORZO NEL CALCESTRUZZO (negativo a compressione)AR1a AR1b AR2a AR2b AR3a AR3b-9-11-13-15980960940920900880fronte <strong>di</strong> scavoscavo arco rovesciogetto arco rovesciogetto murettegetto calottasezione strumentata860840820
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 845Sforzo <strong>nel</strong>l’armatura(ricavato dalla deformazione misurata,<strong>nel</strong>l’ipotesi <strong>di</strong> deformazione piana, me<strong>di</strong>anteil modulo elastico dell.acciaio)(MPa)200-20-40ARCO ROVESCIOSFORZO NELLE BARRE D'ARMATURA (negativo a compressione)AR1a AR1b AR2a AR2b AR3a AR3b-60-80-100980960940920900880fronte <strong>di</strong> scavoscavo arco rovesciogetto arco rovesciogetto murettegetto calottasezione strumentata860840820
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 848 – sforzo <strong>nel</strong> calcestruzzoPROVA DI MARTINETTO (per determinare lo stato <strong>di</strong> sforzo iniziale)
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoSEZIONE ALLA Progr. 848 – sforzo <strong>nel</strong> calcestruzzoANDAMENTO DELLA PRESSIONE NEL TEMPO1,00SFORZO NEL CALCESTRUZZO (negativo a compressione)0,50MP1.2MP1.10,00-0,50-1,00(MPa)-1,50-2,00-2,50-3,00-3,50-4,00
Galleria Pozzolatico – Sezioni specialiEsempio <strong>di</strong> monitoraggio tensio-deformativo del rivestimento definitivoRaffronto barrette estensimetriche – martinetti piatti strumentati1,0SFORZO NEL CALCESTRUZZO (negativo a compressione)0,56a 10a MP1.2 MP1.10,0-0,5-1,0(MPa)-1,5-2,0-2,5-3,0-3,5-4,0980960940920900880860840fronte <strong>di</strong> scavogetto arco rovesciogetto calottascavo arco rovesciogetto murettesezione strumentata
Galleria PozzolaticoIndagini geognostiche ed in avanzamentoProgr. 2+506Progr. 2+490• Sondaggio verticale da p.c. IE1, in corrispondenza della Progr. 2+490:• Quota testa sondaggio 134 m• Quota estradosso calotta 110m (-24m da p.c.)• Quota base arco rovescio 97m (-37m da p.c.)• Sondaggio in avanzamento dalla Progr. 2+506 (L = 30 m)• Rilievo geomeccanico del fronte (Progr. 2+488)
Galleria PozzolaticoIndagini geognostiche ed in avanzamentoSondaggio IE1 da p.c.
Galleria PozzolaticoIndagini geognostiche ed in avanzamentoSondaggio in avanzamento dalla Progr. 2+506Rilievo geomeccanico del fronte alla Progr 2+488SCHEDA DI RILIEVO DEL FRONTE DI SCAVOPIANO CONTROLLO QUALITÀN° PROG. SCHEDA /____13_____/RFSPagina 1 <strong>di</strong> 3ATTIVITA': RILIEVO GEOSTRUTTURALE DEL FRONTE DI SCAVOLOTTO N° : 7 OPERA: GALLERIA POZZOLATICOAPPALTATORE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOIMPRESA ESECUTRICE : BALDASSINI-TOGNOZZI-PONTELLOMACROATTIVITA':WBS:LOCALITA': CERTOSADESCRIZIONE GEOSTRUTTURALE DEL FRONTEIMBOCCO LATO: Pozzo Roma scavo in avanzamento verso Bologna (iniz.nat.2+585)PROGRESSIVA PARZIALE/ASSOLUTA: +97 / 2+488 SEZ. DI APPL.: GAPiAMPIEZZA SEZIONE DI SCAVO mq: 170COPERTURA m: 24,5 circa DATA : 12/11/2007LEGENDALitotipi e <strong>di</strong>scontinuitàargilliti/peliti grigio scuro laminatestrati marnoso-calcarei alteratialternanza sottile <strong>di</strong> peliti e calcariFOTOGRAFIA DEL FRONTE DI SCAVOVerso <strong>di</strong> avanzamento: N209°Progr. 2+490
Galleria PozzolaticoIndagini geognostiche ed in avanzamentoFotografia del fronte allaProgr. 2+488Sondaggio IE1 da p.c.Sondaggio in avanzamentoda Progr. 2+506
Galleria PozzolaticoCampo prove su VTR• Prove <strong>di</strong> pull-out <strong>di</strong> tubi in VTR (L = 5 m) per valutare il carico <strong>di</strong> sfilamento degli elementi <strong>di</strong>consolidamento al fronte• Sono state testate <strong>di</strong>verse miscele adottate per la cementazione dei VTR
Galleria Pozzolatico - Avanzamento da lato FirenzeCorrelazioni fra velocità d’avanzamento/produzionee comportamento dell’ammasso100590GSI80ce<strong>di</strong>menti massimicopertura4ce<strong>di</strong>mento massimo (cm)copertura (m)GSI (-)7060504030velocità avanzamento32avanzamento (m/giorno)201100400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000progressiva• Il miglioramento delle caratteristiche dell’ammasso (rilevate me<strong>di</strong>ante rilievo geomeccanico del fronte) ècorrelato a ce<strong>di</strong>menti/convergenze minori• Migliori caratteristiche dell’ammasso e minori ce<strong>di</strong>menti/convergenze comportano maggiori produzioni• Prospezioni in avanzamento (dac-test e/o carotaggi), rilievi del fronte e convergenze permettono <strong>di</strong>ottimizzare le sezioni d’avanzamento (minor costo, maggiore velocità)• Sezioni strumentate <strong>di</strong> rivestimento permettono <strong>di</strong> verificare la vali<strong>di</strong>tà delle ipotesi progettuali etarare/ottimizzare I meto<strong>di</strong> <strong>di</strong> calcolo e progettazione0
Risultati ottenuti dall’utilizzo del monitoraggioTIPO DIMONITORAGGIO/STRUMENTODATI ACQUISITIRilievo geomeccanicoConvergenzaEvidenze dello strato del fronte e stima del valore <strong>di</strong> GSIDi fondamentale importanza per la verifica della correttezzadelle scelte progettuali. Deve essere eseguita per ogni campo eposta in opera alla 3-4 centina.Laddove le convergenze risultano elevate è opportunoinstallare target anche sulle muretteBarrette estensimetriche sulle centineFondamentale per avere <strong>una</strong> valutazione delle azioni assiali<strong>nel</strong>la sezione (in particolare allo scarico piede-centina) e azioniflessionaliCelle <strong>di</strong> carico Utili come taratura dei dati forniti dalle barretteestensimetricheBarrette estensimetriche in arco rovescioUtili per <strong>una</strong> stima non solo delle azioni assiali e flettenti maanche per <strong>una</strong> valutazione della sottospinta., in particolareladdove sono stati osservati sollevamenti delle muretteEstrusometriDAC TESTHanno consentito <strong>di</strong> verificare che le fasce <strong>di</strong> detensionamentoa monte del fronte sono limitate a 3-4 m, con valori assoluti <strong>di</strong>deformazione dell’or<strong>di</strong>ne <strong>di</strong> 2-3 cm.L’osservazione <strong>di</strong> più restituzioni grafiche ha consentito <strong>di</strong>stimare le soglie oltre le quale intensificare o meno gliinterventi e/o passare a sezioni <strong>di</strong>verse