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Notiziario LASSTRE – Novembre/Dicembre 2021

“MLazio”, il progetto per la definizione di Linee Guida per manutenzione e gestione del rischio statico e sismico dei ponti e dei viadotti

L’analisi su ponti in elevazione esistenti

A ridosso dell’estate 2021, è stato approvato lo schema di accordo di collaborazione tra Regione Lazio e Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi Roma Tre, per lo sviluppo di un progetto atto alla definizione di criteri e Linee Guida per la manutenzione e gestione del rischio statico e sismico dei ponti e dei viadotti della Regione Lazio.

Tale accordo conferma quanto il tema della messa in sicurezza delle opere infrastrutturali abbia ad oggi importanza prioritaria, anche nell’ottica di interazione tra infrastrutture e territorio, e necessiti di adeguate attenzioni per la programmazione e lo sviluppo di strategiche attività di prevenzione e monitoraggio da parte degli Enti proprietari e Gestori delle opere stesse.

L’accordo per il progetto denominato “MLazio”, di durata biennale è stato sottoscritto dal Dipartimento di Ingegneria per il quale parteciperanno alle attività due gruppi di lavoro afferenti alla sezione di Ingegneria Civile, e in particolare diversi componenti del gruppo di Strutture e del gruppo di Infrastrutture Viarie e del LASSTRE.

Il progetto intende creare le basi metodologiche per la costruzione di un efficiente Bridge Management System (BMS) del quale la Regione Lazio si doterebbe per attuare in maniera efficace un piano di classificazione, gestione, valutazione e monitoraggio della sicurezza delle opere da ponte presenti nel territorio regionale.

Il progetto è di natura multilivello, in accordo ai principi ispiratori alla base delle “Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza e il monitoraggio dei ponti esistenti” emanate nel 2020 dall’allora Ministero delle Infrastrutture e Trasporti, oggi MIMS (Ministero delle Infrastrutture e delle Mobilità Sostenibili), e allegate al parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici n° 88/2019.

In base all’accordo siglato, la Regione Lazio potrà attuare gradualmente il programma di messa a punto di uno strumento efficace di gestione della sicurezza dei ponti.

L’uso di strumenti innovativi come il monitoraggio satellitare, la costruzione di preliminari modelli BIM e lo sviluppo di metodi speditivi di natura quantitativa del rischio (sia statico che sismico), potrà consentire infatti alla Regione Lazio di dotarsi di uno strumento di supporto decisionale all’avanguardia a livello nazionale e internazionale.

Regione Lazio
1. La struttura e l’organizzazione del progetto “MLazio“

La validazione della procedura proposta attraverso casi studio esemplificativi permetterà anche di valutarne sul campo l’efficacia.

Il progetto si pone come obiettivo generale quello di sviluppare una metodologia di natura applicativa e conforme alle Linee Guida del MIT, i cui principali passi vengono di seguito elencati:

  • determinazione della tassonomia e delle tipologie esistenti di ponti e viadotti;
  • determinazione delle difettosità delle opere;
  • creazione di un database contenente le informazioni necessarie all’analisi del rischio di ponti e viadotti;
  • predisposizione di una metodologia per la classificazione preliminare delle opere presenti sul territorio regionale, stabilendo una classe di attenzione a seconda delle criticità;
  • disposizione di una procedura per la quantificazione del rischio per i ponti e viadotti presenti sul territorio regionale;
  • creazione di uno strumento GIS per la mappatura e il controllo del patrimonio;
  • sviluppo di modelli preliminari BIM, di vario livello, per le opere presenti sul territorio regionale;
  • messa a punto di una procedura per la valutazione della sicurezza delle opere più critiche;
  • analisi di strumenti di intervento e monitoraggio per migliorare la sicurezza delle opere;
  • formazione del Personale tecnico per eseguire le valutazioni di rischio di ponti e viadotti presenti sul territorio regionale.

Il progetto si pone inoltre l’ambizioso obiettivo per divenire un esempio virtuoso di collaborazione tra Enti pubblici, al fine di dare corpo ad una proposta chiara ed efficiente sulla implementazione delle Linee Guida del MIT e la creazione di un sistema di gestione dei ponti (BMS) dal carattere innovativo e alta modularità.

Quest’ultimo potrà infatti adattarsi alle esigenze della Regione Lazio in quanto Gestore della rete dei trasporti regionale per la programmazione delle attività di gestione della sicurezza delle opere e, auspicabilmente, costituire un valido riferimento nazionale nel campo della valutazione, gestione, mitigazione e monitoraggio della sicurezza dei ponti e viadotti.

Tra le principali attività previste durante lo sviluppo del progetto troviamo:

  • censimento, classificazione e geolocalizzazione dei ponti e dei viadotti presenti e determinazione delle caratteristiche e delle tipologie esistenti;
  • determinazione delle difettosità delle opere mediante ispezioni sulle strutture;
  • analisi dei rischi rilevanti e classificazione su scala territoriale;
  • valutazione accurata della sicurezza per casi di studio selezionati;
  • individuazione delle soluzioni mitigative e utilizzo di sistemi di monitoraggio;
  • stesura di Linee Guida regionali e divulgazione dei risultati.

La proposta progettuale consta di sette differenti Work Package (WP), ognuno relativo a diversi livelli di approfondimento e suddiviso in Task. La Figura 1 sopra li riassume, assieme alla loro articolazione individuale.

In tutti i livelli sopra rappresentati sono previste attività legate alla creazione e all’integrazione di strumenti GIS per la mappatura e il controllo del patrimonio, nonché di sviluppo di preliminari modelli BIM relativi ad alcune opere presenti sul territorio infrastrutturale regionale.

Regione Lazio
2. Il workplan del progetto

I work package di progetto utili alla migliore organizzazione delle attività e al rispetto della struttura multi-livello sopra richiamata ed associata ad ognuno di essi possono essere di seguito elencati:

  • WP1 – Geolocalizzazione e censimento delle opere (livello 0);
  • WP2 – Ispezioni e individuazione delle difettosità delle opere (livello 1);
  • WP3 – Analisi dei rischi rilevanti e classificazione su scala territoriale (livello 2);
  • WP4 – Valutazione preliminare delle opere (livello 3);
  • WP5 – Verifica accurata della sicurezza dei casi studio (livello 4);
  • WP6 – Studio della applicabilità di soluzioni mitigative (livello 5);
  • WP7 – Stesura Linee Guida regionali e dissemination (livello 6).

Per ognuno di questi work package sono previste differenti attività (Task) e determinati obiettivi (Deliverable e Milestone) capaci di coordinare funzionalmente e temporalmente le differenti azioni e traguardare gli ambiziosi risultati prefissati.

L’organizzazione temporale dei work package viene riportata nella Figura 2 che ne descrive l’andamento nei diversi trimestri di lavoro programmati.

I rappresentanti del LASSTRE che parteciperanno al progetto forniranno i loro contributi in maniera trasversale al progetto e collaboreranno con i colleghi dell’area “strutture” per lo sviluppo e l’ottimizzazione di tutte le attività previste.

Di sicuro interesse per l’area infrastrutture viarie saranno le attività programmate nel WP1, che prevede il censimento di tutte le opere di tipo ponti e viadotti presenti sul territorio regionale e delle loro caratteristiche principali, mediante la raccolta delle informazioni e della documentazione disponibile anche grazie alla preziosa collaborazione di Astral SpA, Azienda pubblica in house della Regione Lazio, incaricata di progettare e realizzare nuovi collegamenti stradali nel Lazio nonché di mantenere e gestire quelli esistenti.

Per la determinazione della tassonomia e delle tipologie di ponti e viadotti presenti sull’intero territorio regionale è stata ipotizzata un’analisi di livello 0 che, partendo dallo studio approfondito della procedura di ispezione presentata nell’allegato A delle Linee Guida del MIT, si pone l’obiettivo di individuare eventuali mancanze e integrazioni da effettuare per la determinazione delle caratteristiche tassonomiche delle opere da ponte. Tale schedatura delle opere sarà poi utilizzata nella procedura di valutazione semplificata del rischio proposta nel WP3.

Tutte le informazioni raccolte inizialmente attraverso il censimento previsto permetteranno la costruzione di un primo database per la mappatura delle opere attraverso uno strumento GIS e la predisposizione di una prima versione dei modelli BIM in funzione delle diverse tipologie di ponti e viadotti individuati nelle fasi iniziali, con eventuali maggiori attenzioni verso le opere potenzialmente soggette a condizioni di carico eccezionale.

Altro ambito in cui le attività di ricerca generalmente svolte dai membri del LASSTRE saranno sicuramente previste riguarda il rilievo e monitoraggio satellitare dei casi studio che verranno individuati.

Mentre il rilievo verrà effettuato mediante apposite strumentazioni, tecniche innovative di “Computer Vision” verranno utilizzate per il rilevamento del danno e per il monitoraggio dinamico delle infrastrutture.

Attività del progetto MLazio
3. La schematizzazione delle attività previste nel progetto “MLazio”

Contemporaneamente, per le opere in elevazione selezionate, si adotterà un sistema di monitoraggio innovativo ad alta risoluzione basato sulla tecnica di Interferometria Radar Satellitare Multi-Temporale (MT-InSAR).

La metodologia implementata, dotata di un elevato contenuto tecnologico, potrà consentire di indagare le potenzialità di definizione di un modello di monitoraggio innovativo, definendo la priorità di intervento delle opere investigate e il grado di ammaloramento, con metodologie e tecnologie non distruttive.

Tali attività risultano di fondamentale interesse al fine di migliorare l’efficacia e l’efficienza delle attività di programmazione connesse alla pianificazione di interventi di manutenzione, sia ordinaria che straordinaria, delle opere in elevazione, oltre a fornire in maniera accurata le informazioni necessarie allo sviluppo delle verifiche di sicurezza sviluppate negli appositi task di questo work package.

Infine, come già accennato, durante lo sviluppo del progetto è prevista la creazione di uno strumento BIM dove generare dei modelli preliminari in funzione delle diverse tipologie di opere individuate, dapprima con caratteristiche generali tramite rappresentazione parametrica e tipologica e poi eventualmente più dettagliate a seconda delle informazioni reperite e dei rilievi eseguiti.

Ancora una volta trovano quindi applicazione pratica le differenti attività di ricerca sviluppate dai ricercatori del LASSTRE, in questo caso in stretta collaborazione con i colleghi dell’area strutture della sezione di Ingegneria Civile.

Per eventuali informazioni sul progetto, è possibile seguire lo sviluppo delle azioni che verranno illustrate anche sul sito web del Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi Roma Tre o contattare i referenti all’indirizzo mlazio@uniroma3.it.

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