DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA

Il materiale delle sponde si trova, in genere, in condizioni di stabilità molto + precaria rispetto al fondo dell’alveo → Necessità di rivestimenti e protezioni

Tipologie fondamentaliTipologie fondamentali

Strutture semi-rigide o flessibili-Naturali (scogliere, massicciate, fascinate, …)-Artificiali (scogliere, mantellate sintetiche, …)-Miste (gabbioni, materassi, …)

V t i i t d ti ( i i i tVantaggi: pienamente drenanti (minori spinte e sottospinte idrauliche), ammettono deformazioni consistenti senza pregiudizio della funzionalità globale più economichefunzionalità globale, più economiche.

Strutture rigideMuri in calcestruzzo o muratura ordinaria- Muri in calcestruzzo o muratura ordinaria

Vantaggi: meno ingombranti, utilizzo limitato a casi di infrastrutture (viarie ferroviarie) ecasi di infrastrutture (viarie, ferroviarie) e insediamenti immediatamente prospicienti l’alveo

SCOGLIERE IN MASSI NATURALI O ARTIFICIALI

Tipologia generaleProtezione tramite la posa alla rinfusa di massi ciclopici (vedi più avanti i criteri di dimensionamento) a partire dal fondo alveo, preventivamente preparato, fino

d lt i d t i T 2 5 i I tiad una altezza corrispondente a una piena con Tr=2-5 anni. I vuoti vengono chiusi con materiale di peso max ~ 70 kg per un un max del 7% del volume complessivo. Il piano di fondazione ha profondità minima di 0.5-1 m.Altezza massima (dal fondo alveo) senza berma: 2 mAltezza massima (dal fondo alveo) senza berma: 2 mAltezza massima con berma: 5 mPendenze tipiche come da schema

Varianti tipologiche

Aumento della stabilità tramite talee o legatura con cavi

Verifica di stabilità dei massi su sponda inclinata

dm = diametro equiv. massoθ = pendenza della spondatgλ = if = pendenza fondoβ = angolo fra direzione di caduta del masso e spondaUr = velocità della corrente che investe il masso φ = angolo di riposo in acqua dei massiτ = tensione tangenziale sul masso

La velocità della corrente Ur che i il i ò l d linveste il masso si può valutare dal profilo logaritmico, noti la profondità Y0 e la velocità V medie d ll tdella corrente

( ) ( )( )

mdYUV

dyUyU/312l52

/2.30ln5.2*

*=( )mdYUV /3.12ln5.2 0=

43( )( )m

mr dYVdUU

/3.12ln4.30

==

Formule di Stevens (1976), derivate dalla teoria dell’equilibrio limite

Numero di stabilità su sponda orizzontale = r

d

U

⎟⎞

⎜⎛ −

=γγ

σ23.0

Angolo di caduta del masso =

ms gd⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛γγγ

⎥⎤

⎢⎡

⎟⎞

⎜⎛ += λθλβ sinsin2/cosarctanAngolo di caduta del masso

Numero di stabilità su sponda inclinata =

⎥⎦

⎢⎣

⎟⎠

⎜⎝ φσ

βtan

( )[ ] 2/sin1' βλσσ ++=p

Coefficiente di sicurezza al ribaltamento del masso (rapporto fra forze stabilizzanti e

( )[ ]β

φθ tancosinstabilizzanti) = Ls CC

βθφσφθcossintan'

tancos+

=

⎨⎧ 1 Massi sciolti

Fattore di legatura =⎩⎨⎧

=5.1

1LC

Massi sciolti

Massi legati

31≥CDeve risultare almeno 3.1≥sC

RIVESTIMENTI CON GABBIONI E MATERASSI

Scelta delle dimensioni degli elementi

Portata Velocità della corrente Dimensioni ottimaliPortataSezioneScabrezza

Velocità della corrente Dimensioni ottimali

Velocità criticaVelocità limite

Movimento del riempimentoInstabilità dell’elemento

FINE LAVORI: (n, FINE LAVORI: (n, ττammamm ) minimi) minimiVO : ( ,VO : ( , ττammamm ) i i i) i i iDal punto di vista ingegneristico è la situazione più critica Dal punto di vista ingegneristico è la situazione più critica alla quale occorre fare riferimento nelle verifiche di alla quale occorre fare riferimento nelle verifiche di qqresistenza delle protezioni spondali.resistenza delle protezioni spondali.

ττbb < < ττcc (al fondo)(al fondo)b b c c ( )( )ττm m < < ττss (sulla sponda)(sulla sponda)

A REGIME (A REGIME ( ) i i) i iA REGIME: (n, A REGIME: (n, ττammamm ) massimi) massimiSituazione a cui fare riferimento nella verifica della sezione Situazione a cui fare riferimento nella verifica della sezione allo smaltimento della portata di progetto.allo smaltimento della portata di progetto.

> > QpQpQ A B n if= − −5 3 2 3 1 1 2Q f

τ γb w fRi= (al fondo)(al fondo)f

( )τ γb w i fY z i= −max

( )(al fondo)(al fondo)

( )τ γm w i fY z i= −0,75 max (sulla sponda rettilinea)(sulla sponda rettilinea)

( ) (sulla sponda in curva)(sulla sponda in curva)( )τ γm w i fK Y z i= −0 75, max

789

10

34567

0123

1 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 21 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2K, rapporto tra te ns ione tange nziale sulla sponda e s te rna e te ns ione tange nziale

me dia

(al fondo)(al fondo)

In caso di materiale non coesivo non situato su un fondo orizzonIn caso di materiale non coesivo non situato su un fondo orizzontale, occorre tale, occorre

τ τm s≤

tenere conto della riduzione della tensione massima ammissibile tenere conto della riduzione della tensione massima ammissibile di di trascinamento (dovuta all’effetto della pendenza della sponda) mtrascinamento (dovuta all’effetto della pendenza della sponda) mediante un ediante un coefficiente correttivo:coefficiente correttivo:

ϑsin2

(sulla sponda)(sulla sponda)τ τ ϑ

ϕs csinsin

= −1 2

ϕϕ = = angolo di attrito interno del materiale (non coesivo) che costitangolo di attrito interno del materiale (non coesivo) che costituisce la spondauisce la spondaθθ = = angolo di inclinazione della sponda sull’orizzontaleangolo di inclinazione della sponda sull’orizzontaleττcc = = tensione massima ammissibile sui tratti orizzontalitensione massima ammissibile sui tratti orizzontaliτ == t i i i ibil ll dtensione massima ammissibile sulle sponde

17.5

20

ττss = = tensione massima ammissibile sulle spondetensione massima ammissibile sulle sponde

10

12.5

15

2.5

5

7.5

00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Dura ta de ll'e v e nto di pie na (h)

L'ingegneria naturalistica è una disciplina che fa uso insieme di soluzioni ingegneristiche

SISTEMAZIONI CON TECNICHE DI INGEGNERIA NATURALISTICA

L ingegneria naturalistica è una disciplina che fa uso insieme di soluzioni ingegneristichee di tecniche agroforestali e naturalistiche, che vengono applicate per ricondurre ambiti modificati dall'uomo o dagli agenti naturali ad un sufficiente livello di stabilità ecologica e di naturalità, principalmente attraverso interventi di rivegetazione e/o di regolazione degli equilibri fra vegetazione, suolo e acqua.

Possibili vantaggi rispetto ad altre tecnichePossibili vantaggi rispetto ad altre tecniche-funzione naturalistica: recupero di aree degradate, recupero di ambienti naturali oramai sempre più rari, sviluppo di associazioni vegetali con l'impiego di piante autoctone miglioramento del terrenoautoctone, miglioramento del terreno-funzione estetico - paesaggistica: minor impatto ambientale nella costruzione di nuove opere, recupero di "lacerazioni" nel paesaggio-funzione economica: risparmio sui costi e sulla costruzione di operep p

Possono essere combinate con tecnichePossono essere combinate con tecniche “tradizionali” per la realizzazione di protezioni con elevate caratteristiche di resistenzaresistenza

LE TECNICHE D'INTERVENTO:

prevedono un utilizzo di piante intere e/o loro parti (talee) e si possono avere leprevedono un utilizzo di piante intere e/o loro parti (talee) e si possono avere le seguenti tipologie:

•intervento mediante semina: a spaglio, idrosemina

•intervento mediante messa a dimora di talee: viminate, fascinate, astoni, palificate

•intervento mediante messa a dimora di piantine a radice nuda•intervento mediante messa a dimora di piantine a radice nuda o in fitocella: erbacee, arbustive, arboree

I MATERIALI DA COSTRUZIONE:

Vegetali vivi: sementi, piante radicate di specie arbustive e arboree, talee di specie arbustive e arboree, ramaglia, rizomi e radici, zolle erbose. ,

Organici inerti: legname, reti di juta, fibra di cocco, stuoie in fibre di paglia, stuoie in fibre di cocco, paglia, fieno, compost.

Materiali di sintesi: griglie, reti, tessuti di materiale sintetico, fertilizzanti chimici, collanti chimici.

Altri materiali: pietrame ferro acciaioAltri materiali: pietrame, ferro, acciaio.

ALCUNE TIPOLOGIE DI INTERVENTO:INERBIMENTO : interventi antierosivi di rivestimento mediante spargimento manuale o meccanico di sementi :

•semina a spaglio;

•idrosemina

•semina con coltre di paglia

i l di li bi•semina con coltre di paglia e bitume

•tappeto erboso.

MESSA A DIMORA DI TALEEMESSA A DIMORA DI TALEE : messa a dimora di talee di specie legnose con buona capacità di moltiplicazione vegetativa per consolidamento di pendiiconsolidamento di pendii

GRADONATA O CORDONATA: è costituita da banchine trasversali secondocostituita da banchine trasversali secondo la linea di pendenza, costituite da uno scavo in contropendenza, la messa a dimora di specie legnose edimora di specie legnose e successivamente ricoperti con il materiale derivante dallo scavo a monte.

VIMINATA : è costituita da un intreccio di verghe con buona capacità vegetativa, fissate al terreno con picchettibuona capacità vegetativa, fissate al terreno con picchetti in legno o tondini in ferro e successivamente ricoperte di terra

FASCINATA : è costituita da fascine formate da rami con capacità vegetative(fascinata viva) o rami secchi (fasscinata inerte), fissate all'interno di un solco scavato nel versante instabile. Può prevedere reti o gabbie di contenimento.

GRATA : è costituita da una grata di legno fissata al versante con picchetti di legno, tondini in p gferro.Per una maggiore resistenza meccanica può essere impiegata una griglia elettrosaldata. L'intera superficie verrà poi seminata

PALIFICATA : è costituita da una struttura in legno abbinato alla posa di piante

TECNICHE MISTE TERRE RINFORZATE

ACCOPPIAMENTO CON SCOGLIERE, GABBIONI, MATERASS

Scabrezze e tensioni ammissibili a fine lavori

Scabrezze e tensioni ammissibili a regime (dopo il 3°( pperiodo vegetativo)