La realizzazione di gallerie sotterranee in aree urbane presenta diverse problematiche: bisogna far fronte alla sempre maggiore esiguità degli spazi di suolo non utilizzato, occorre prestare attenzione all’interazione tra l’opera in costruzione e le infrastrutture adiacenti e, in particolar modo, occorre confrontarsi con situazioni geologico-geotecniche spesso difficili.
L’effetto si risente a livello del piano campagna in modo tanto più sensibile quanto più superficiali sono le gallerie stesse: lo scavo e le modalità con cui queste vengono effettuate producono lo sviluppo di cedimenti che si propagano anche a grandi distanze e possono avere un impatto a volte perfino catastrofico con l’ambiente urbano. In condizioni di campo libero, la conca di subsidenza generata dallo scavo di una galleria è ben riprodotta dai metodi empirici che, in direzione normale all’asse della galleria, l’assimilano ad una curva di probabilità gaussiana invertita. La presenza di strutture in superficie altera il profilo di subsidenza di campo libero a causa dell’interazione tra strutture, terreno e la galleria stessa.
Appare intuitivo che, nella previsione del profilo di subsidenza in presenza di strutture esistenti, le analisi numeriche possono assumere particolare rilevanza. Tuttavia, la previsione numerica del campo di spostamenti indotto dalla costruzione di una galleria in presenza di strutture è molto complessa, essendo influenzata da molti fattori di natura computazionale quali ad esempio:
- la modellazione del problema in condizioni di deformazione piana o in condizioni tridimensionali;
- la discretizzazione del dominio di integrazione;
- il modello costitutivo adottato per il terreno;
- la modellazione della struttura;
- ecc..