Per migliorare l’esperienza di viaggio e l’inserimento del tracciato originario della A1 nel contesto paesaggistico e ambientale del territorio toscano, Autostrade per l’Italia SpA ha previsto un imponente piano di potenziamento della propria rete pari a circa 7 miliardi di Euro, di cui 4 di opere già eseguite. In particolare, nei 12 km di nuova terza corsia relativi al Lotto 2B+1Sud nella tratta Firenze Sud-Incisa Valdarno, sta prendendo il via una delle opere principali previste sull’intero territorio regionale: lo scavo della nuova galleria San Donato.
Il progetto di potenziamento consentirà una netta fluidificazione del traffico, garantendo una migliore gestione degli attuali 60.000 transiti giornalieri sulla tratta (+36% rispetto media rete ASPI) e un risparmio di circa 600.000 ore di viaggio all’anno, oltre a un evidente miglioramento del livello di servizio, con maggiore efficienza e sicurezza della rete autostradale.
La galleria naturale, completamente in variante rispetto al tratto esistente, verrà scavata a fianco delle esistenti gallerie San Donato (doppio fornice, uno per direzione di marcia) e sotto l’omonimo centro abitato di San Donato in Collina, interessando i comuni di Rignano e Bagno a Ripoli; avrà uno sviluppo in naturale di 933 m e la sezione di scavo misurerà 220 m2.
La nuova galleria, realizzata in conformità al D.Lgs. 264/06, costituirà la nuova direttrice in direzione Sud, mentre entrambe le gallerie esistenti, anch’esse adeguate al D.Lgs. 264/06, saranno ammodernate e l’attuale Sud re-direzionata verso Nord, raddoppiando così l’attuale infrastruttura.
I lavori, affidati nell’Aprile 2022 alla controllata Amplia Infrastructures, hanno visto l’immediato avvio della realizzazione di entrambi gli imbocchi con importanti opere di contenimento dei versanti.
Lo scavo della galleria, che avverrà in contemporanea da entrambi i fronti, è partito da quello Nord alla fine del mese di Luglio 2023. Seguirà l’avvio dello scavo dall’imbocco Sud previsto per la fine del 2023.
Sulla base delle ipotesi progettuali e della pianificazione dei mezzi e della manodopera dell’Impresa esecutrice, si prevede nello scavo l’impiego circa 100 operai. Con una produzione media giornaliera prevista di 0,6 m/giorno per ciascun fronte, l’intero scavo durerà circa 27 mesi.
Il punto di vista geologico
A livello geologico, la zona dello scavo interesserà prevalentemente la formazione delle argilliti del Sillano, in diverse condizioni geomeccaniche e con copertura massima di 80 m in calotta.
La formazione del Sillano è caratterizzata da un’alternanza di argilliti prevalenti, marne color grigio e nerastre, siltiti grigio scure con calcari e calcari marnosi grigi, calcareniti prevalentemente sottili, fini di colore grigio, grigio-verdastro, calcari silicei verdastri.
Il Sillano, solitamente, presenta una fascia di alterazione superficiale spessa da 5 a oltre 10 m. Questa zona risulta costantemente contraddistinta dalla commistione di materiali rammolliti (argilla) e di spezzoni pseudolapidei costituiti da argilliti scagliose, ambito preferenziale di eventuali piani di scorrimento dei dissesti. Le sezioni di avanzamento della galleria saranno di tipologia C2V, B2V-C6 e B2V-C9.
L’approccio, basato sul metodo ADECO-RS, evidenzia un comportamento del fronte di tipo “instabile” (categoria C), per cui risulta necessario preconsolidare il terreno con elementi in VTR, sia al fronte che al contorno della sezione di scavo.
Nei tratti in cui è previsto il comportamento peggiore dell’ammasso sarà applicata la sezione tipologica di scavo C2V, ipotizzata per circa il 60% del totale della galleria.
Tale sezione prevede:
- preconsolidamento del fronte di scavo mediante 194 tubi in vetroresina della lunghezza di 18 m ciascuno (qualora si dovesse riscontrare la presenza di acqua, verranno eseguiti drenaggi in avanzamento, della lunghezza di 30 m). Specificatamente all’imbocco Sud, per un tratto iniziale di circa 80 m, le iniezioni verranno eseguite con tecnologia MSPS con miscela espansiva di tipo MPSP;
- preconsolidamento al contorno eseguito tramite 44 elementi in vetroresina valvolati (2vlv/m) della lunghezza di 18 m, iniettati con miscele cementizie;
- presostegno al contorno del cavo mediante 52 tubi in acciaio del diametro di 127 mm e spessore di 10 mm, cementati con miscele cementizie, della lunghezza di 15 m;
- scavo con metodologia tradizionale a piena sezione con sfondi di lunghezza pari a 1 m e betoncino;
- messa in opera di una centina tubolare “sicura” costituita da un profilato circolare del diametro di 273 mm e spessore di 6 mm in acciaio S355, con passo di 1 m, collegata alla precedente mediante apposite catene a innesto rapido, riempita con betoncino e cementata con uno strato di betoncino proiettato fibrorinforzato dello spessore di 25 cm. Il campo di avanzamento è di 6 m posizionando le sei centine, getto delle murette e dell’arco rovescio a una distanza massima non superiore a 6 m dal fronte di scavo;
- posa dell’impermeabilizzazione, costituita da manto in PVC e sottostante tessuto non tessuto, con metodo della compartimentazione e getto del rivestimento definitivo di piedritto e calotta (spessore in chiave variabile tra 70 e 130 cm).
In funzione dell’effettivo comportamento deformativo del cavo che è costantemente monitorato, verranno calibrati gli interventi successivi adottando le sezioni tipologiche più adatte tra quelle individuate progettualmente, seguendo l’approccio del metodo “osservazionale”.
In corrispondenza di entrambi gli imbocchi, al fine di minimizzare il disturbo sulla vicina galleria esistente, preventivamente allo scavo sono stati eseguiti dei consolidamenti dall’alto mediante esecuzione di pali secanti non armati in corrispondenza delle prime sezioni di scavo.
Il monitoraggio
Il progetto prevede che durante lo scavo avvenga il monitoraggio della nuova galleria sia dall’interno sia dal piano campagna.
I parametri di riferimento, che verranno tenuti sotto controllo, sono le convergenze sul pre-rivestimento e sul rivestimento definitivo, le deformazioni dell’ammasso all’intorno del cavo, lo stato tensionale dei rivestimenti della galleria, l’eventuale subsidenza e le variazioni di livello della superficie piezometrica.
Nello specifico, il monitoraggio interno avverrà mediante mire topografiche a controllo del cavo e del fronte; inoltre, alcune centine provvisorie saranno equipaggiate con martinetti piatti e barrette estensometriche al fine di valutarne lo stato tensiodeformativo.
Per il monitoraggio della subsidenza verranno installati inclinometri ed estenso-inclinometri profondi fino a 80 m nonché piezometri atti a misurare la falda acquifera. La durata e l’intensità delle letture viene effettuata in base alle valutazioni fatte in fase di progetto, che possono variare a seguito della back analysis svolta durante lo scavo.
Inoltre, un sistema integrato di monitoraggio costante delle due gallerie San Donato esistenti e in esercizio restituirà real time eventuali effetti indotti dallo scavo della nuova galleria su quelle esistenti.
La gestione delle emergenze
Lo scavo della galleria San Donato prevede la definizione di un piano di gestione delle emergenze integrato con gli Enti di soccorso istituzionali. Tale piano si basa sulla condivisione con gli Enti di intervento delle procedure di gestione interne all’Appaltatore al fine di creare una risposta efficace ai potenziali scenari emergenziali.
In conformità al DPR 320/56 e alle Note Interregionali della Toscana e dell’Emilia-Romagna sono stati progettati e saranno installati impianti e attrezzature per la mitigazione dei rischi e, come anticipato, per la gestione delle emergenze nella fase di scavo e finalizzazione della galleria.
La gestione della sicurezza in fase di scavo dipenderà inoltre dall’impiego della centina “sicura”. La decisione di adottare l’utilizzo di un nuovo tipo di centina, la centina sicura (o tubolare), deriva dalla volontà di salvaguardare maggiormente i lavoratori in fase di scavo.
Le centine utilizzate
Questo tipo di centina “semi-automatica” si presenta più maneggevole e stabile, rispetto alla centina classica, durante la fase di movimentazione e di posa e necessita di minori interventi da parte di maestranze in prossimità del fronte di scavo.
La quasi totalità delle lavorazioni per la messa in opera della centina viene svolta attraverso l’ausilio di mezzi meccanici attraverso i quali si può operare in modo sicuro. La centina tubolare presenta una maggiore solidità e affidabilità anche una volta installata: la struttura tubolare della centina viene riempita da una miscela di spritz-beton pompato.
La presenza di fori di sfiato, assicura un riempimento omogeneo e la creazione di un arco di calcestruzzo continuo, inglobato dalla centina. Tutto ciò determina la certezza di un comportamento a sezione mista (massima collaborazione tra acciaio e calcestruzzo). L’isolamento del calcestruzzo dall’esterno, inoltre, fa sì che si mantenga il naturale calore di idratazione sprigionato in fase di presa e che il calcestruzzo stesso possa maturare in condizioni migliori che ne accelerano la presa ed incrementano la resistenza del riempimento stesso della centina.
Durante lo scavo della nuova galleria San Donato saranno presenti due mezzi di soccorso dedicati dietro i due fronti di scavo per l’evacuazione del personale. Inoltre, il protocollo di intesa con l’ASL, in vigore ormai da anni sui cantieri ASPI toscani, contempla la presenza fissa H24 di un presidio infermieristico in cantiere che viene attivato immediatamente in caso di infortunio.
Una volta terminato lo scavo della nuova canna sarà possibile spostarvi dentro il traffico in direzione Sud e quindi liberare l’attuale fornice Sud della galleria esistente al fine di ammodernarla e collegarla definitivamente a quella nuova mediante due by-pass pedonali che in caso di emergenza, in una delle due canne, fungeranno da via di fuga verso l’altra, luogo sicuro per l’utenza.
Concluso l’ammodernamento, ed il re-direzionamento verso Nord, della canna Sud esistente ed aperti i due by-pass di collegamento con la nuova galleria, sarà possibile spostarvi dentro il traffico in direzione Nord permettendo così di liberare l’attuale fornice che potrà essere ammodernato a sua volta.
Nel rispetto dell’ambiente
A livello ambientale, per lo scavo della nuova galleria San Donato è stata posta attenzione alla progettazione sia della gestione delle acque meteoriche (con la creazione di 50 presidi per il trattamento specifico), sia della tutela delle specie faunistiche protette con monitoraggi ambientali costanti (circa 500 letture ogni trimestre).
Nonostante lo scavo della galleria sia previsto in assenza di acqua, è stato concordato e redatto con Comitato di Controllo ed Enti un importante Piano di Gestione Emergenza idrico qualora si dovessero riscontrare importanti venute di acqua con potenziale impatto sul sovrastante abitato di San Donato.
Relativamente alla gestione delle terre e rocce di scavo, queste saranno gestite come sottoprodotto ai sensi del DM 161/2012 e secondo le indicazioni del Piano di Utilizzo approvato dagli Enti competenti.
In particolare, il piano prevede che tutto il materiale di scavo dell’intera tratta di ampliamento tra Firenze Sud e Incisa Valdarno, incluso quello proveniente dalla galleria, verrà allocato presso un’area di rimodellamento morfologico, prossima alla galleria stessa, che alla fine delle attività ospiterà circa 1,4 milioni di m3 di terra.
Tale scelta progettuale comporta un immediato vantaggio in termini di impatto ambientale, operando in ottica di economia circolare, riducendo i rifiuti e generando benefici in termini di risparmio di risorse e consumi, oltre che a livello di suolo.
L’utilizzo delle terre provenienti dalla galleria, infatti, porterà non solo un risparmio rispetto alla produzione di CO2 per la mancata estrazione di risorse naturali, ma anche una riduzione dei consumi legati al trasporto evitando l’invio di tali materiali a impianti di recupero o discarica e l’approvvigionamento da cave.
Dati tecnici
- Stazione Appaltante: Autostrade per l’Italia SpA
- Contraente Generale ed Esecutori dei Lavori: Amplia infrastructrures SpA
- Area Manager e Project Manager/RUP: Ing. Antonio Raschillà
- Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: Tecne Gruppo Autostrade per l’Italia SpA
- Collaudo statico: RTI Studio Tecnico Ing. Giulio Burchi (Mandatario), Siteco Srl e Ing. Rodolfo Biondi (Mandanti)
- Direzione dei Lavori: RTI Rothpletz Lienhard Srl (Mandataria), Exenet Srl, Technical SpA e Build. Ing. Srl (Mandanti)
- CSE: Exenet Srl
- Direzione Tecnica di Cantiere: Ing. Federico Sferra di Amplia Infrastructrures SpA
- Importo dei lavori: circa 280 milioni di Euro
- Durata dei lavori: 52 mesi (27 mesi per la galleria)
- Data di consegna: Aprile 2022
- Data di ultimazione: Agosto 2026
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