Considerazioni sulla tratta “Expo” scavata
La galleria scavata fra la stazione di Linate Aeroporto e la stazione Forlanini FS presenta una copertura fra estradosso scavo e piano campagna mediamente di 10 m, arrivando a un massimo di 19 m nel tratto di sotto-attraversamento della Tangenziale Est di Milano e delle linea ferroviaria AV/AC. Il battente idrico medio fra la quota di falda di riferimento alla base della galleria è di circa 10 m, che cresce fino ai 15 m nel tratto in cui la livelletta si abbassa per sottopassare la linea ferroviaria.
La tratta è stata eseguita in meno di otto mesi, con uno sfalsamento temporale di partenze fra le due TBM di circa un mese e mezzo, escludendo il fermo della TBM pari (circa quattro mesi) connesso a problematiche non inerenti lo scavo meccanizzato. I cedimenti superficiali indotti dalla realizzazione della galleria sono stati approfonditamente analizzati durante la fase progettuale, allo scopo di formulare prescrizioni atte a minimizzare le interferenze con gli edifici presenti in superficie. Durante la fase di scavo, si è inoltre svolto un monitoraggio continuo degli abbassamenti del piano campagna, volto a verificarne la corrispondenza con i valori previsti in sede di progetto.
Per ciascuna sezione di monitoraggio, infatti, una volta verificata la stabilizzazione del cedimento si è proceduto ad effettuare una fase di back analysis: si è così potuto verificare che il bacino di cedimenti misurati fosse comparabile con il bacino di cedimenti indotto, secondo la teoria di Peck (Peck, 1969; O’Reilly e New, 1982), riferito ai valori di volume perso (Vp = 0,5% – 0,7%) e di parametro K (pari a 0,35) presi a riferimento nella fase progettuale. Si riporta come esempio il confronto fatto per il tratto compreso fra le sez. 24 e la sez. 32 della galleria binario dispari, nella quale si evidenzia che il bacino dei cedimenti indotti risulta inferiore a quello preso a riferimento in fase progettuale. I principali parametri di scavo, analizzati nella fase progettuale e monitorati in corso d’opera, che influenzano i cedimenti superficiali sono:
- la pressione al fronte di scavo;
- le iniezioni a tergo dei conci;
- lo smarino.
Per quanto riguarda il primo aspetto, allo scopo di definire le pressioni di scavo ottimale in riferimento al comportamento del fronte di scavo e dei relativi volumi persi, in funzione delle differenti condizioni al contorno durante le progressivi del tracciato della galleria, sono state effettuate le simulazioni numeriche utilizzando quattro differenti approcci:
- valutazione della spinta a riposo secondo la formulazione di Jaki e della spinta attiva secondo la formulazione di Rankine;
- verifica della stabilità del fronte in accordo con quanto riportato in letteratura da Anagnostou e Kovari;
- valutazione della curva pressione-convergenza della cavità in condizioni di deformazioni piane;
- valutazione della curva pressione-estrusione del fronte in condizioni di assial-simmetria.