Sessione 2 – Infrastrutture di trasporto in sotterraneo
TITOLO
Approcci multiscala per la caratterizzazione degli ammassi rocciosi nella progettazione di gallerie con elevate coperture.
SOMMARIO
La progettazione di gallerie profonde è un processo complesso che interessa la scelta del tracciato, la definizione delle tecnologie e delle procedure più opportune per la realizzazione degli scavi nonché la definizione dei sistemi di sostegno e rinforzo provvisionali e del rivestimento definitivo atti a garantire le condizioni di sicurezza in fase realizzativa e di esercizio dell’opera.
I problemi di stabilità del cavo possono essere differenti e dipendono strettamente dalle caratteristiche meccaniche della roccia, del suo grado di fratturazione, nonché dalle condizioni di stato tensionale in sito che interessano l’ammasso roccioso attraversato dall’opera. In ammassi rocciosi poco consistenti si possono avere problemi di autosostentamento degli scavi anche a breve termine che devono essere quindi preceduti da opportune opere di consolidamento in avanzamento. La presenza di ammassi rocciosi rigonfianti o spingenti può indurre grandi deformazioni e stati tensionali elevati, anche variabili nel tempo, sulle opere di rivestimento. Ammassi rocciosi molto resistenti e a grandi profondità possono manifestare problemi di rilasci energetici con rotture improvvise (colpi di tensione) estremamente pericolose. Rocce fratturate possono dare luogo a crolli localizzati in calotta.
Molteplici sono gli strumenti di calcolo numerico che possono essere impiegati per l’analisi delle differenti problematiche. La scelta del metodo di calcolo più efficace a descrivere gli stati tensio-deformativi indotti dagli scavi e le conseguenti condizioni di stabilità, la definizione del modello geotecnico che meglio descrive l’ammasso roccioso (continuo, discontinuo o continuo equivalente) e la valutazione delle conseguenti proprietà meccaniche dei mezzi considerati deve essere basata sulle conoscenze geologiche, geotecniche ed idrogeologiche degli ammassi rocciosi attraversati, nonché degli stati tensionali che li caratterizzano.
Essendo queste opere poste a grande profondità la caratterizzazione diretta degli ammassi rocciosi è di complessa definizione, se non durante la fase realizzativa. La progettazione di queste opere deve quindi essere basata su una approfondita fase conoscitiva caratterizzata da un approccio multiscala: alla grande scala gli studi geologici, geostrutturali, idrogeologici consentono la definizione dei principali lineamenti geologici come la presenza di grandi strutture come faglie e delle loro caratteristiche, la presenza di eventuali battenti idraulici e la definizione delle sezioni stratigrafiche con l’individuazione delle litologie interessate dagli scavi; le indagini in sito e i rilievi di ammassi rocciosi affioranti consentono di avere indicazioni di massima sui sistemi di discontinuità che interesseranno gli ammassi rocciosi scavati; i sondaggi spinti alle profondità di interesse dell’opera in progetto consento il prelievo di campioni che possono essere investigati anche alla scala del laboratorio per la caratterizzazione fisico, petrografica e meccanica dei materiali interessati.
In questa relazione generale, dopo un’analisi delle differenti problematiche che possono interessare le operazioni di scavo di gallerie profonde realizzate in differenti tipologie di ammasso roccioso in relazione anche alle condizioni di stato tensionale pre-esistente, si descrivono le fasi conoscitive e le tecniche impiegabili alle varie scale necessarie per l’acquisizione di tutte le informazioni utili alla fase di progettazione. Azione, quest’ultima, che vede classicamente l’applicazione del metodo osservazionale per il quale la fase conoscitiva continua, interagendo con quella di progettazione, sino al completamento dell’opera, integrando informazioni preliminari, utili a definire scenari attraverso l’impiego di modelli numerici, con dati monitorati e indagini eseguite durante la realizzazione degli scavi.
BIO
Maria Rita Migliazza è Professoressa Associata di Geotecnica presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica (DISEG) del Politecnico di Torino. Laureata in Ingegneria Civile presso l’Università degli studi di Parma, ha preso il dottorato al Politecnico di Torino.
La sua attività di ricerca, espressa con più di 100 articoli pubblicati su riviste e atti di convegno nazionali e internazionali e condotta attraverso attività sperimentali, approcci teorici e modellazioni numeriche, interessa principalmente la meccanica e l’ingegneria delle rocce con particolare riferimento alla caratterizzazione degli ammassi rocciosi, la stabilità dei versanti e gli scavi in sotterraneo.
È stata membro del Consiglio di Presidenza AGI, è socia della ISRM di cui fa parte della Commissione su “Testing Method” e dalla quale ha ricevuto il Franklin Lecture award. E’ revisore per le principali riviste internazionali di settore, per alcune delle quali ha fatto parte dell’Editorial Board (Geotechnique Lecture e Rock Mechanics Rock Engineering). Ha partecipato a numerosi congressi nazionali e internazionali anche con invited lecture. Ha partecipato e partecipa a progetti di ricerca nazionali ed internazionali e ha svolto numerose attività di consulenza e ricerca per enti pubblici e per società e realtà industriali private.
