Il presente articolo, che proponiamo a conclusione di un primo (si veda “S&A” n° 109) in cui gli Autori hanno discusso dei principali adeguamenti progettuali operati in corso d’opera in funzione delle condizioni realmente incontrate durante le lavorazioni nella tratta iniziale della nuova galleria naturale, riguarda le ulteriori modifiche – contestuali all’avanzamento dell’opera – e illustra una modifica progettuale sostanziale relativa all’ampliamento della galleria in carreggiata Nord.
Gli adeguamenti progettuali nella tratta centrale
Gli adeguamenti operati nella tratta centrale di galleria sono risultati fondamentali per anticipare la consegna dell’opera, in quanto la porzione di galleria scavata nelle marne argillose occupa oltre il 60% dell’intero percorso. Gli adeguamenti operati in questa tratta hanno riguardato essenzialmente le sovrapposizioni agenti (ovvero la lunghezza del campo di scavo), il numero di VTR presenti e le modifiche alle distanze di vincolo dei getti di rivestimento definitivo.
Il ruolo chiave per ottenere la corretta modulazione di tutte le componenti è stato l’utilizzo intensivo ed immediato di tutti i dati di monitoraggio topografico e geotecnico che, interpretati in sito in tempo reale, ha permesso di studiare velocemente proposte di adeguamento delle sezioni in avanzamento, con immediata applicazione in cantiere.
Il comportamento osservato, complessivamente migliore delle attese, è il risultato di una litologia che si è presentata solamente per basse coperture e nelle tratte tettonizzate come mezzo “coesivo” con scarse resistenze all’avanzamento (argille marnose), mentre per gran parte della tratta ha evidenziato un carattere tipicamente marnoso e pseudolitoide, con valori di GSI costantemente pari a 30-35 e variabilità molto bassa. La modifica delle sezioni in questa tratta ha riguardato le sezioni cilindriche C2c e B2 e si è incentrata prevalentemente sull’allungamento dei campi di scavo e una riduzione del numero di VTR.
Tali variazioni sono avvenute per gradi e mai in contemporanea, in funzione del quadro deformativo presente a livello del cavo e in superficie. In particolare, è stato molto utilizzato il controllo dell’estrusione mediante installazione di estrusimetri al fronte; tale dato rappresenta infatti la prima risposta deformativa della galleria ed è quindi un elemento molto utile per valutare immediatamente la correttezza delle scelte effettuate ed anticipare spostamenti sopra soglia.
La scelta di mantenere la coronella in VTR a preconsolidamento del contorno del cavo è stata indotta inizialmente delle caratteristiche geomeccaniche nella porzione superiore della sezione di scavo che mostrava segnali di non completa autostabilità per effetto di una maggiore tettonizzazione del deposito.
In funzione di questo, la radiale del consolidamento è stata drasticamente ridotta, per mantenere gli elementi il più possibile vicini al prerivestimento, e ottenere una sorta di effetto cucitura mediante parziale intasamento delle fratture presenti. Non si tratta pertanto di una coronella con funzione classica di preconsolidamento al contorno, ma piuttosto di un tentativo di cucire mediante riempimento le fratture (a spaziatura ridotta) dell’ammasso pseudolitoide.
I livelli di estrusione misurati in questa tratta sono stati sempre estremamente ridotti e non hanno mai superato i 2 cm. L’evidenza di un comportamento deformativo migliore delle attese, con convergenze massime di 6 cm ma mediamente pari a 3 cm e tre-quattro volte inferiori alle previsioni, ha permesso inoltre l’utilizzo di vincoli di getto dei rivestimenti definitivi decisamente meno restrittivi di quanto previsto nel progetto esecutivo.
In particolare il getto di arco rovescio è stato effettuato per gran parte della tratta a 54 m dal fronte, contro i 12 m previsti, generando tra l’altro la possibilità dell’esecuzione dello stesso in ombra alle lavorazioni del posizionatore al fronte, fatto che ha notevolmente accelerato le velocità di sezione.
L’insieme delle variazioni apportate alla sezione B2 ha permesso un incremento di tale velocità, con valori medi di produzione di circa 1,5 m/g, oltre a punte raggiunte e mantenute più volte sino a 1,7 m/g che hanno portato ad una riduzione dei tempi di esecuzione pari a circa 40 giorni. Le velocità massime raggiungibili con la sezione di p.e. sono state stimate in 1,1 m/g circa.
Gli adeguamenti progettuali imbocco lato Pedaso
L’imbocco lato Pedaso e in generale i primi 100 m di galleria naturale ad esso afferenti hanno rappresentato la porzione con maggiori difficoltà tecniche dell’intero progetto, difficoltà che erano state affrontate anche in sede di progettazione esecutiva e che sono state superate in fase di costruzione con una variazione progettuale risultata determinante per la velocità di esecuzione dell’opera.
Il contesto geologico riscontrato, leggermente differente da quanto previsto in p.e., ha imposto l’attraversamento dei depositi limosi di versante con uno spessore rilevante e coinvolgimento, in alcune tratte, dell’intera sezione di scavo. Tali depositi sono risultati interferenti per oltre 90 m mostrando caratteristiche geotecniche e comportamento allo scavo particolarmente scadenti.
Tale tratta è stata affrontata per i primi 45 m mediante l’utilizzo degli elementi di consolidamento previsti in progetto, ma con le variazioni legate alla tipologia di iniezione utilizzate presso l’imbocco Nord. Dopo tale tratta, i dati di monitoraggio hanno mostrato fenomeni di cedimento sino a 15 cm in superficie in corrispondenza del fronte, con estrusione dello stesso limitata a 5 cm (inferiore ai valori di progetto).
L’analisi in tempo reale dei dati ha mostrato come tali cedimenti si sviluppassero in concomitanza con l’esecuzione delle perforazioni al contorno (preconsolidamento e presostegno) e a fronte fermo evidenziando come causa scatenante del fenomeno il volume perso in fase di perforazione, con la possibilità di interferenza di modesti accumuli idrici racchiusi nelle porzioni maggiormente sabbiose del deposito.
L’entità del fenomeno riscontrato e la presenza in superficie di preesistenze poste entro il bacino di subsidenza di calcolo hanno suggerito dapprima la progettazione di un intervento di consolidamento in superficie e successivamente un cambio tecnologico degli interventi di consolidamento al contorno.