L’intervento riguarda la realizzazione di un collegamento stradale di tipo C1 lungo la direttrice “Appulo-Fortorina”, tra San Marco dei Cavoti e San Bartolomeo in Galdo (BN), articolato in 4 stralci funzionali per uno sviluppo complessivo di circa 33,1 km. Prometeoengineering.it Srl è stata coinvolta durante l’avanzamento degli scavi della galleria naturale “San Marco dei Cavoti” (lunga 497 m e realizzata con scavo tradizionale a piena sezione), in fase di progetto costruttivo, per definire le modalità di avanzamento in sotterraneo e analizzare la relazione tra le problematiche riscontrate durante lo scavo e la velocità di avanzamento delle lavorazioni, in relazione agli esiti di una campagna di indagini integrativa condotta in fase esecutiva.
L’ammasso litoterrigeno, a matrice di argille scagliose varicolori con intercalati sottili livelli calcarei molto piegati e fratturati, è risultato molto eterogeneo e a tratti a comportamento imprevedibile, presentando una significativa variazione dei parametri geomeccanici anche tra sfondi successivi. Al fine di garantire la sicurezza e la stabilità del cavo in corrispondenza di un corpo di frana saturo d’acqua collocato presso l’imbocco lato Foggia, è stata introdotta una soluzione progettuale costituita da un intervento di consolidamento da piano campagna, realizzato con pali cosiddetti “plastici”. Le sezioni di scavo sono state inoltre rimodulate in funzione dei risultati ottenuti dalla nuova campagna di indagini. Adattando il metodo di scavo alle condizioni reali del terreno e privilegiando interventi più frequenti e controllati per evitare deformazioni, si è riusciti a garantire la stabilità del cavo della galleria a breve e a lungo termine, oltre alla sicurezza delle maestranze.
PREMESSA
La galleria San Marco è una galleria naturale stradale a singolo fornice di lunghezza pari a 497 m, realizzata lungo la SS 212 “della Val Fortore”, nell’ambito dei lavori di completamento alla statale dallo svincolo di San Marco dei Cavoti a San Bartolomeo in Galdo. Il progetto dell’infrastruttura, di estensione complessiva pari a 2,5 km, si inserisce nella realizzazione di un collegamento con caratteristiche assimilabili a una strada di categoria C1 del DM 2001, lungo la direttrice “Appulo-Fortorina” e costituisce lo stralcio n. 2 dell’intervento complessivo avente sviluppo pari a circa 33,1 km.
L’intervento si colloca nella regione Campania, tra la Strada Comunale Beneventana n. 2 e la SS Appulo-Fortorina n. 369 e si localizza, attraverso specifiche chilometriche e procedendo da Ovest a Est, nel territorio del comune di San Marco dei Cavoti, in provincia di Benevento.
Dal punto di vista orografico l’area di studio impegna settori di territorio posti a quote comprese tra 672 m e 715 m s.l.m. Dal punto di vista morfologico l’area interessata dal tracciato progettuale è ubicata in fascia di media collina, caratterizzata da versanti con pendenze moderate e basse, crinali ampi e sub-pianeggianti e un’area di fondovalle larga circa 117 m e incassata, nota come Vallone Sole Bianco.
La galleria San Marco risulta ubicata fra le p.k. 0+242,0 (inizio galleria artificiale imbocco sud) e p.k. 0+739,6 (inizio galleria artificiale imbocco nord) per uno scavo in naturale di lunghezza totale pari a 497 m, tra le p.k. 0+286,0 e p.k. 0+682,6, presentando quindi una lunghezza totale pari a 396,6 m. I tratti in artificiale posti in corrispondenza degli imbocchi Sud e Nord presentano rispettivamente lunghezza pari a 39 m e 51, 4 m, oltre ad un tratto avente lunghezza 5 m al di sotto della dima di ciascun imbocco.
Le coperture, a partire dall’imbocco sud, crescono da un minimo di circa 5 m e raggiungono un massimo di circa 30 m per poi decrescere nuovamente fino a circa 5 m verso l’imbocco nord. La sezione interna adottata fa riferimento alla categoria stradale C1 con una piattaforma stradale avente una larghezza complessiva di 10,5 m. Il raggio di intradosso della sezione interna è pari a 6,45 m.
L’intervento è stato caratterizzato dall’esecuzione dello scavo all’interno di un ammasso a matrice di argille scagliose varicolori con intercalati sottili livelli calcarei molto piegati e fratturati, risultato estremamente eterogeneo e a tratti a comportamento imprevedibile, presentando una significativa variazione dei parametri geomeccanici anche tra sfondi successivi.
L’esecuzione di una campagna di indagini integrativa – condotta in fase costruttiva, a seguito del rinvenimento di terreni detritici saturi pressoché incoerenti nella zona di calotta – ha consentito la corretta modulazione delle sezioni di scavo e l’integrazione di un intervento di consolidamento costituito da pali plastici all’interno di un corpo di frana saturo d’acqua collocato presso l’imbocco lato Foggia.
CONTESTO GEOLOGICO, GEOTECNICO E IDROGEOLOGICO
I terreni interessati dallo scavo della galleria sono appartenenti all’unità tettonica di Frigento, interposta tra l’unità tettonica del Sannio e quella del Fortore (figura 4).
L’unità del Fortore è costituita da depositi bacinali, di natura prevalentemente argilloso-marnosa e secondariamente calcarea, con intervalli arenacei nella parte alta, la cui età di deposizione è compresa tra il Cretacico superiore e il Langhiano.
L’unità è stata riferita da un punto di vista paleogeografico all’area settentrionale del Bacino lagonegrese. L’unità del Sannio è posta al livello strutturale superficiale e ha sempre al letto del sovrascorrimento che la contiene i terreni dell’unità del Fortore. Nell’area del Fiume Tammaro, si compone dal basso verso l’alto delle formazioni del Flysch Rosso, del Flysch Numidico e di una successione arenacea post-numidica, denominata formazione di Fragneto Monforte, non intercettata dal tracciato.
Lo scavo della galleria San Marco ha interessato, oltre agli strati di deposito superficiale, la formazione del Flysh rosso (FYR), una formazione argilloso-marnosa (AM) con intercalazioni di facies calcaree calcarenitiche (CM):
• FYR – facies argilloso-marnosa (AM): è costituita da un’alternanza di argille scagliose di colore rosso-bruno e di sottili strati di natura calcarea e calcareo-marnosa di colore bianco grigiastro. Può essere suddivisa in due unità litotecniche: la prima che si sviluppa in superficie (FYR a), caratterizzata da elevata umidità e plasticità e da bassa consistenza; la seconda che interessa profondità maggiori (FYR b);
• FYR2 – facies calcarea (CM): questa formazione comprende calcareniti e calciruditi di colore biancastro e grigio chiaro in strati di vario spessore, con intercalazioni di brecciole calcaree ben cementate, marne e argille, caratterizzata da gradi di compattezza e consistenza maggiori, pur in presenza di scagliettatura e fissilità della componente pelitica. La percentuale della componente lapidea non supera il 30-40% e, nella maggioranza dei casi, ha un assetto caotico.
Lo scavo della galleria ha inoltre interessato l’attraversamento di due zone di faglia. L’attraversamento di un ammasso fortemente disturbato e tettonizzato, al limite di un mélange tettonico, ha richiesto una particolare attenzione per la presenza di un elevato il grado di fratturazione nei tratti ubicati sia all’interno delle zone di faglia sia al di fuori delle faglie stesse.
Seguendo lo schema geologico e geotecnico, sono stati individuati quattro macro-orizzonti stratigrafici, caratterizzati mediante i parametri riportati in tabella 1.
CAMPAGNA GEOGNOSTICA INTEGRATIVA
L’esecuzione dei primi scavo di scavo della galleria, condotti a partire dall’imbocco nord, ha subito messo in evidenza una grande eterogeneità stratigrafica, non precisamente riscontrabile al livello di complessità riscontrato dalla campagna di indagini svolta in fase di PE, associata a importanti venute d’acqua al fronte e nel cavo della galleria.
Nel corso dei primi campi di scavo sono state riscontrate caratteristiche meccaniche dei materiali molto scadenti, la cui risposta in termini di resistenza passa, a causa anche della saturazione degli strati superficiali, da parametri di picco a parametri residui repentinamente e anche a piccole deformazioni, provocando facilmente comportamenti instabili e ampie zone plastiche.
Per definire le modalità di avanzamento più adatte al contesto geomeccanico è risultato pertanto necessario studiare in maniera più approfondita le formazioni presenti nell’area interessata dalla galleria attraverso una campagna geognostica integrativa, costituita da 5 sondaggi integrativi e indagini sismiche a rifrazione: una indagine sismica longitudinale all’asse della galleria avente lunghezza pari a circa 266 m e 5 indagini sismiche trasversali all’asse della galleria di lunghezza pari a 40 m, poste in corrispondenza dei sondaggi integrativi.
OPERE DI IMBOCCO
Al fine di sostenere gli scavi necessari alla realizzazione degli imbocchi, sono state eseguite paratie di pali aventi diametro nominale di 1.200 mm e interasse 1,5 m, di lunghezza variabile in funzione delle altezze di scavo. In configurazione provvisoria, il sostegno delle paratie è stato garantito mediante la realizzazione di puntoni in c.a.,al livello del cordolo di coronamento delle paratie e da più ordini di tiranti. Per i pali che dovranno essere demoliti per la realizzazione della galleria è stata prevista l’adozione di una gabbia di armatura in VTR per il solo tratto in corrispondenza dell’impronta del fronte di attacco della galleria.
SCAVO DELLA GALLERIA
La galleria è stata realizzata mediante scavo in tradizionale e avanzamenti a piena sezione, per sfondi aventi lunghezza variabile in funzione del contesto geomeccanico attraversato, seguiti dalla immediata posa del prerivestimento. Quasi tutta la lunghezza della galleria è stata caratterizzata da una categoria di comportamento dell’ammasso di tipo “C”, fronte instabile a breve termine, determinando pertanto il ricorso a interventi di preconsolidamento del fronte di scavo e del contorno della cavità, allo scopo di controllare il detensionamento intervenuto nell’ammasso e di conseguenza la sua risposta allo scavo.
Il comportamento del fronte e del cavo, evidenziato dal continuo monitoraggio di estrusioni e convergenze, è stato quello tipico di una galleria a fronte instabile, con fenomeni deformativi al contorno riferibili ad abbassamenti del piede delle centine. Ciò proprio per la natura del terreno pressoché sciolto e per le modeste coperture.
In corso d’opera – attraverso i dati di monitoraggio e una continua osservazione da parte dei tecnici della Prometeoengineering.it – è stata quindi tarata l’intensità del preconsolidamenti al fronte, per garantire sempre la stabilità del nucleo, e sono stati opportunatamente modulati l’interasse tra le centine e la distanza del getto delle murette dal fronte di scavo. Per una corretta gestione della risposta tenso-deformativa dell’ammasso allo scavo, per lunghe tratte di scavo è risultato difatti necessario l’avvicinamento del getto dell’arco rovescio al fronte di scavo al fine di chiudere l’anello strutturale a una adeguata distanza dal fronte, per contenere i fenomeni deformativi in campo elastico e controllare la superficie di estrusione e i fenomeni di convergenza.
Per tutte le sezioni di scavo sono state quindi previste: la realizzazione di drenaggi in avanzamento, l’immediata esecuzione di uno strato di spritz beton avente spessore di 5 cm per ogni sfondo, la realizzazione di un rivestimento di prima fase costituito da centine HEA220 e da uno spessore di 30 cm di spritz beton fibrorinforzato con fibre sintetiche.
Rispetto alle previsioni progettuali, si è inoltre ritenuta opportuna l’adozione di una sezione di scavo cilindrica in luogo di una sezione di scavo tronco-conica. Quest’ultima avrebbe difatti imposto l’ultimazione del campo di scavo secondo la lunghezza prefissata in ragione della geometria variabile delle centine; l’avanzamento con una sezione di scavo cilindrica ha invece consentito di adattare la lunghezza dei campi di scavo alle reali condizioni geomeccaniche riscontrate nel corso degli scavi, che hanno imposto, di sovente, l’arresto dell’avanzamento e la realizzazione di un nuovo consolidamento in anticipo di alcuni metri rispetto alle previsioni di 9 m del progetto esecutivo.
L’esecuzione della campagna di indagini integrativa ha inoltre consentito l’individuazione di un cono localizzato di suolo e di detriti di roccia prodotto dalla sedimentazione di materiale depositato da un arcaico corso d’acqua a regime torrentizio, costituito da depositi torbosi sciolti, una sacca detritica di scarsa consistenza ubicata in corrispondenza del cratere verificatosi in superficie. L’imprevedibilità del fenomeno e la presenza di materiale poco consistente non hanno consentito il prosieguo degli scavi con campi di avanzamento secondo progetto della stessa lunghezza dei precedenti pari a 9 m, poiché non avrebbe assicurato un adeguato controllo della risposta deformativa del fronte, con conseguenti difficoltà di completamento dello scavo. In ragione di tale evidenza è risultato necessario ridurre la lunghezza del campo di avanzamento a 5 – 5,5 m circa, il che ha inevitabilmente determinato una significativa riduzione della velocità di produzione giornaliera.
Adozione del consolidamento mediante pali plastici
Considerata l’evoluzione dell’avanzamento degli scavi e gli eventi deformativi ma, soprattutto, la natura dei terreni riscontrata durante gli scavi – molto eterogenea e variabile e poco prevedibile se non durante l’esecuzione dello scavo – nel tratto di galleria dalla p.k. 0+558,75 alla p.k. 0+519,25 si è ritenuto opportuno prevedere l’esecuzione di un intervento di consolidamento del terreno di copertura mediante pali cosiddetti “plastici”, realizzati dal piano campagna. Lungo lo sviluppo della galleria sono state realizzate file di pali plastici costituite da 13 pali in calcestruzzo avente diametro pari a 1.500 mm e interasse trasversale pari a 1,35 m, al fine di garantire una corretta compenetrazione tra i pali e assolvere alla funzione di consolidamento dell’ammasso lito-terrigeno. Dopo un modesto sbancamento, a partire da questo piano di lavoro, si procederà prima allo scavo di un tratto a vuoto di lunghezza variabile da 13 a 16,5 m circa, eseguito mediante trivellazione e riempito a quinconce con cls dosato a 150 kg/m3, e poi al getto di calcestruzzo (Rck 150) che andrà a costituire il palo stesso, secondo le lunghezze e caratteristiche indicate da progetto.
In relazione al consolidamento eseguito dal piano campagna, per lo scavo in sotterraneo si è proceduto con il consolidamento al fronte mediante un ridotto numero di VTR cementati (57 rispetto ai 76 consolidamenti al fronte medi impiegati per la sezione corrente). Questo, unitamente all’eliminazione dei 69 consolidamenti iniettati al contorno e all’allungamento dei campi di scavo, ha consentito di incrementare sensibilmente le velocità di avanzamento favorendo il controllo della risposta dell’ammasso.
gallerie. P. Lunardi 2010)
CONCLUSIONI
I lavori di realizzazione della galleria San Marco sono stati ultimati nel mese di dicembre 2025. Le soluzioni progettuali adottate sono state tarate in relazione a un contesto geomeccanico reso complesso dalla concomitanza di situazioni geologico-strutturali, litostratigrafiche, idrogeologiche tipico dei versanti collinari del Sannio.
Il comportamento del fronte e del cavo, evidenziato dal continuo monitoraggio di estrusioni e convergenze, è stato quello tipico di una galleria a fronte instabile, con fenomeni deformativi al contorno riferibili ad abbassamenti del piede delle centine. Ciò proprio per la natura del terreno pressoché sciolto e per le modeste coperture. In corso d’opera, attraverso i dati di monitoraggio e una continua osservazione da parte dei tecnici della Prometeoengineering.it, è stata quindi tarata l’intensità del preconsolidamenti al fronte per garantire sempre la stabilità del nucleo e sono stati opportunatamente modulati l’interasse tra le centine e la distanza del getto delle murette dal fronte di scavo.
L’adozione della tecnologia dei pali plastici, correlata agli esiti della campagna di indagini integrativa condotta in fase esecutiva, ha consentito l’attraversamento di una zona di frana caratterizzata da caratteristiche meccaniche particolarmente scadenti in una tratta con basse coperture, evitando l’innesco di fenomeni deformativi del fronte e del nucleo di scavo, a garanzia dell’operatività del cantiere e della sicurezza delle maestranze.
Sito web di Prometeo, per maggiori informazioni: https://www.prometeoengineering.it/
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