INTERVENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO IN ...

LOCALIZZAZIONE

REGIONE LIGURIA PROVINCIA DELLA SPEZIA COMUNE DI LERICI

TITOLO

INTERVENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO

IN LOCALITA' MARINELLA DI S. TERENZO, COMUNE DI LERICI

(SP) - SECONDO LOTTO – SUBLOTTO 2A

CUP: B57H150013200006

LIVELLO DI PROGETTAZIONE

PROGETTO ESECUTIVO

OGGETTO

RELAZIONE TECNICO SPECIALISTICA

CODICE ELABORATO

COMMESSA LIVELLO DI PROGETTAZIONE N. ELABORATO

18022CVP PE R02

COMMITTENTE:

COMUNE DI LERICI P.za Bacigalupi, 9 19032, Lerici (SP) RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO Arch. Valentina GATTI

PROGETTISTI:

FLOW-ING s.r.l. - Ing. M. BARBOLINI (Direttore Tecnico) Viale San Bartolomeo, 777/16 19126, La Spezia

REV. DATA DESCRIZIONE REDATTO VERIFICATO APPROVATO

00 Aprile 2019 Prima emissione F. Stefanini F. Ferro M. Barbolini

01

02

03

Francesco

timbro massi

Francesco

FIRMA MASSI

INTERVENTI DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO IN LOCALITA' MARINELLA DI S. TERENZO, COMUNE DI

LERICI (SP) - SECONDO LOTTO – SUBLOTTO 2A

PROGETTO ESECUTIVO

DOCUMENTO N: 18022CVP_PE_R02-RELAZIONE TECNICO SPECIALISTICA Pag. 2 di 16

Aprile 2019 Rev.: 00

INDICE GENERALE

1 PREMESSA .............................................................................................................. 3

2 RELAZIONE SUI MATERIALI ................................................................................... 4

2.1.1 CALCESTRUZZO .................................................................................................................... 4

2.1.2 ARMATURA STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO.............................................................. 4

2.1.3 BARRE AD ALTA RESISTENZA PER ANCORAGGI E CHIODATURE ................................. 4

3 RELAZIONE GEOTECNICA ..................................................................................... 5

3.1 PARAMETRI GEOTECNICI E STRATIGRAFIA ......................................................................... 5

3.2 MODELLAZIONE DELLA RESISTENZA CARATTERISTICA DI ATTRITO SUL GIUNTO

CRITICO ................................................................................................................................................. 5

3.2.1 ANGOLO DI ATTRITO RESIDUO ........................................................................................... 5

3.2.2 RESISTENZA DELLE PARETI DEL GIUNTO ......................................................................... 6

3.2.3 COEFFICIENTI DI SCABREZZA DEI GIUNTI ........................................................................ 6

3.2.4 RESISTENZA RESIDUA SUL GIUNTO CRITICO .................................................................. 6

3.3 MODELLAZIONE TENSIONE TANGENZIALE DI ADERENZA MALTA-TERRENO ................ 8

3.3.1 REPORT DELLA CAMPAGNA DI PROVE del 13/06/2018 ..................................................... 8

4 DIMENSIONAMENTO OPERE DI REGIMAZIONE IDRAULICA ............................ 13

4.1 PORTATE DI PROGETTO ....................................................................................................... 13

4.1.1 CALCOLO DEL TEMPO DI CORRIVAZIONE ....................................................................... 13

4.1.2 CURVA DI PROBABILITA’ PLUVIOMETRICA ...................................................................... 13

4.1.3 INTENSITA’ DI PIOGGIA ...................................................................................................... 14

4.1.4 PORTATE DI PROGETTO CON LA FORMULA RAZIONALE ............................................. 14

4.2 VERIFICHE IDRAULICHE CONDOTTE INTERRATE ............................................................. 15

4.2.1 CANALETTE DI MONTE ....................................................................................................... 15

4.2.2 CONDOTTE DI SMALTIMENTO DELLE ACQUE ................................................................. 16



PROGETTO ESECUTIVO



1 PREMESSA

La presente Relazione Tecnica Generale include al suo interno tre elementi

fondamentali per la redazione del presente progetto: Relazione sui materiali, Relazione

Geotecnica e Relazione idraulica ed idrologica.

Nella Relazione sui materiali si riportano le specifiche prestazionali degli elementi che

costituiscono le opere strutturali.

Nella Relazione Geotecnica si rielaborano i dati forniti dalla relazione geologica per la

modellazione dell'interazione terreno-struttura.

Nella Relazione Idraulica ed Idrologica si svolgono le analisi dei bacini e degli impluvi

e si conducono gli studi idraulici per la valutazione della portata di progetto con cui si

dimensionano le opere di regimazione idraulica.



PROGETTO ESECUTIVO



2 RELAZIONE SUI MATERIALI

2.1.1 CALCESTRUZZO

Per le strutture in cemento armato si utilizzerà un calcestruzzo C25/30 con classe di esposizione

XC2 e consistenza S4.

2.1.2 ARMATURA STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO

Acciaio Tipo B450C

Modulo elastico 210000 N/mm²

Fattore parziale di sicurezza acciaio 1.15

fyk (Tensione caratteristica snervamento) 440 N/mm²

fyd (Resistenza ultima di calcolo) 382.61 N/mm²

Deformazione ultima di calcolo 0.07

Copriferro, Elevazione 5.0 cm

Copriferro, Fondazione 5.0 cm

2.1.3 BARRE AD ALTA RESISTENZA PER ANCORAGGI E CHIODATURE

Per le barre di ancoraggio si utilizza una acciaio ad alta resistenza St670/770.

Tensione di snervamento dell’acciaio

Tensione tangenziale limite



PROGETTO ESECUTIVO



3 RELAZIONE GEOTECNICA

Nella relazione geotecnica si riportano le ipotesi ed i calcoli svolti per la modellazione dei

parametri geotecnici con cui si modella l’interazione struttura-terreno.

Il riferimento per tali elaborazioni è la Relazione Geologica redatta dal geologo incaricato, Dott.

Geol. Paolo Petri, a cui si rimanda per ulteriori approfondimenti.

Nello specifico delle opere previste in progetto sono stati elaborati i seguenti parametri:

• Parametri geotecnici della roccia

• Modellazione della resistenza caratteristica di attrito sul giunto critico

• Modellazione della tensione tangenziale di aderenza tra malta e terreno

3.1 PARAMETRI GEOTECNICI E STRATIGRAFIA

Sulla base di quanto emerso dalle indagini geologiche a cura del geologo incaricato Dott. Geol.

Paolo Petri e riportate nella Relazione Geologica, l’area di intervento è una falesia rocciosa caratterizzata

da roccia affiorante e piccoli depositi detritici in accumulo in sacche naturali. In sommità si sviluppa un

accumulo detritico più significativo che raggiunge profondità massime di circa 1.00m.

Di seguito si riportano i parametri geotecnici che saranno utilizzati nelle verifiche strutturali e

dimensionamento delle strutture.

ID

Peso

specifico

[kN/m³]

Peso

specifico

saturo

[kN/m³]

Coesione

[kN/m²]

Angolo

attrito

[°]

Modulo

edometrico

[kN/m²]

Spessore

[m]

Inclinazione

[°]

Coltre 18.0 19.0 0.0 29.0 0.0 1.0 0.0

Roccia 22.0 22.0 31.0 64.0 0.0 --- 0.0

3.2 MODELLAZIONE DELLA RESISTENZA CARATTERISTICA DI ATTRITO SUL

GIUNTO CRITICO

3.2.1 ANGOLO DI ATTRITO RESIDUO

In generale le pareti della discontinuità sono alterate, pertanto l’angolo di attrito residuo sarà

inferiore all’angolo della roccia intatta. Per la sua valutazione si applica la seguente formula:

Angolo di attrito residuo

Angolo di attrito che caratterizza l’ammasso roccioso



PROGETTO ESECUTIVO



R Valore di rimbalzo misurato con sclerometro su campione intatto

r Valore di rimbalzo in sito

Per il caso in esame, si trascura, in via cautelativa, il secondo termine della resistenza e si

considera la sola quota di angolo di attrito residuo che sarà pertanto pari a:

3.2.2 RESISTENZA DELLE PARETI DEL GIUNTO

Per il presente studio, si assume il valore della resistenza a compressione semplice della matrice

rocciosa:

3.2.3 COEFFICIENTI DI SCABREZZA DEI GIUNTI

Il coefficiente di scabrezza JRC dipende dalle pareti della discontinuità:

3.2.4 RESISTENZA RESIDUA SUL GIUNTO CRITICO

La modellazione della resistenza sul giunto critico è svolta applicando la teoria di

Barton e Choubey.



PROGETTO ESECUTIVO



L’attrito sul giunto critico è il seguente:

L’angolo di attrito è dato dalla seguente relazione:

Angolo di attrito sulla superficie

Resistenza a compressione delle pareti delle discontinuità

assunta uguale alla tensione di compressione ultima

Sforzo normale efficace sulla discontinuità

La presente formulazione è valida per giunti per giunti sufficientemente caricati, mentre

non è valida per giunti troppo scarichi. Si verifca quindi la seguetne relazione:

Nel presente studio, data l’inclinazione delle superfici di scivolamento, la

disuguaglianza non è mai soddisfatta, pertanto si assume l’angolo di attrito residuo dalla

seguente formula:

Si ricava quindi un coefficiente di attrito invariante al variare del carico applicato sulla

superficie e assunto pari a:



PROGETTO ESECUTIVO



3.3 MODELLAZIONE TENSIONE TANGENZIALE DI ADERENZA MALTA-

TERRENO

Con riferimento alle opere in progetto, reti in aderenza ancorate con barre iniettati in perfori, il

parametro geotecnico più significativo nella modellazione dell’interazione strutture / roccia è la tensione di

aderenza malta-terreno.

Nel corso del primo lotto di interventi è stata svolta una campagna di prove di sfilamento su

ancoraggi di prova al fine di validare i parametri utilizzati nei calcoli strutturali.

In fase di progettazione si era utilizzati valori di letteratura per la aderenza malta-terreno pari a

500kPa, che ridotto del coefficiente za3=1.80 fornisce il valore caratteristico pari a 278kPa.

Sonos tate svolte quattro prove, in ciascuna prova il bulbo non ha mai raggiunto il collasso per

sfilamento, abbiamo quindi un valore ultimo che sarà il nostro valore di calcolo.

PROVA Lunghezza del bulbo

[cm]

Diametro di perforazione

[mm] Barra di armatura

Carico finale [kN]

Dettaglio esito tau

[kPa]

AT1 150 42 B450c, Φ24 118.80 Deformazione e sfilamento del

golfare dalla barra 600.24

AT2 150 42 B450c, Φ24 129.60 Non sfilato nè

ceduto 654.81

AT3 100 42 B450c, Φ24 132.00 Non sfilato nè

ceduto 1000.40

AT4 100 42 Gewi, Φ28 132.00 Non sfilato nè

ceduto 1000.40

Si ottiene un valore minimo, pari a 600kPa ed un valore medio pari a 813kPa.

Applicando quanto previsto dalla normativa al §6.6.2 i coefficienti za1 e za2 rispettivamente al

valore medio ed al valore minimo si ottiene il valore caratteristico della aderenza malta-terreno.

Abbiamo quindi il valore caratteristico pari a 600/1.20=500kPa che risulta superiore al valore di

278kPa utilizzato nei calcoli.

Di seguito si riporta il verbale di accettazione delle prove di trazione eseguite in data13/06/2018.

3.3.1 REPORT DELLA CAMPAGNA DI PROVE del 13/06/2018

L’anno 2018 il giorno 13 del mese di Giugno, sono state effettuate quattro prove

di sfilamento su ancoraggi test. In loco erano presenti:

- Dott. Cesare Antimi, per conto dell'Impresa esecutrice;

- Ing. Francesco Ferro e Ing. Paola Nanni per conto della società Flow-Ing

incaricata della Direzione Lavori.



PROGETTO ESECUTIVO



Tutti i perfori avevano diametro 42 mm, mentre le lunghezze erano di 150 cm e

100 cm rispettivamente per le prime due prove (AT1 e AT2) e per le ultime due (AT3 e

AT4). Il tipo di armatura utilizzata per i primi tre ancoraggi era B450c - Φ24, mentre

per l’ultimo ancoraggio è stata utilizzata un tipo di armatura Gewi - Φ28.

Il castelletto collegato a martelletto idraulico è stato correttamente

posizionato per tutte e quattro le prove eseguite.

Figura 1: martinetto idraulico e castelletto utilizzati

Prima prova di trazione (AT1)

La prima prova è stata eseguita su di un bulbo di lunghezza 150 cm ed ha

raggiunto una pressione di 220 atm (corrispondenti ad un carico di 11880 Kg)

valore a cui la prova è stata interrotta a causa della deformazione e

successivo distacco del golfare.

Figura 2: svolgimento prima prova



PROGETTO ESECUTIVO



Figura 3: distacco del golfare

Figura 4: golfare deformato

Seconda prova di trazione (AT2)

La seconda prova è stata eseguita in condizioni equali alla prima. È

stata raggiunta una pressione di 240 atm (corrispondenti ad un carico di

12960 Kg) senza che si sia manifestata deformazione o sfilamento del bulbo.



PROGETTO ESECUTIVO



Figura 5: esecuzione della seconda prova

Terza prova di trazione (AT3)

La terza prova è stata eseguita su di un bulbo di lunghezza 100 cm ed è

stata raggiunta una pressione di 245 atm ( corrispondenti ad un carico di

circa 13200 Kg) senza che si sia manifestata deformazione o sfilamento del

bulbo.

Figura 6: esecuzione della terza prova

Quarta prova di trazione (AT4)

La quarta prova è stata eseguita su di un bulbo di lunghezza 100 cm. È

stata raggiunta una pressione di 245 atm ( corrispondenti ad un carico di

circa 13200 Kg) senza che si sia manifestata deformazione o sfilamento del

bulbo.



PROGETTO ESECUTIVO



Figura 7: esecuzione della quarta prova

Si allega al presente verbale la tabella di comparazione per martinetto.

Risultati

Si riportano di seguito i risultati delle prove di trazione sui tiranti

di ancoraggio.

ID_PROVA

ARMATURA CARICO MASSIMO

APPLICATO ESITO PROVA

AT1 150 cm 42 mm B450c, Φ24 Ra1 = 220 atm

11880 kg

Deformazione e

sfilamento del

golfare dalla barra

AT2 150 cm 42 mm B450c, Φ24 Ra2 = 240 atm

12960 kg

Non sfilato nè

ceduto

AT3 100 cm 42 mm B450c, Φ24 Ra3 = 245 atm

13200 kg

Non sfilato nè

ceduto

AT4 100 cm 42 mm Gewi, Φ28 Ra4 = 245 atm

13200kg

Non sfilato nè

ceduto



PROGETTO ESECUTIVO



4 DIMENSIONAMENTO OPERE DI REGIMAZIONE IDRAULICA

Nel presente paragrafo saranno dimensionate le principali opere idrauliche in progetto.

Le opere in progetto sono descritte brevemente:

• Canaletta a sezione rettangolare/trapezia per la regimazione delle acque superficiali a

monte delle opere di rafforzamento corticale, la canaletta è realizzata mediante la posa in

opera di pannelli trenchmat che garantiscono una buona adattabilità al profilo del terreno

e mantengono un elevato grado di scabrezza riducendo le velocità di scorrimento.

• Condotta in PEAD a sezione circolare per lo smaltimento delle acque raccolte dalla

canaletta e lungo il versante fino all’attraversamento della passeggiata.

4.1 PORTATE DI PROGETTO

4.1.1 CALCOLO DEL TEMPO DI CORRIVAZIONE

Il calcolo del tempo di corrivazione è stato condotto mediante la formula di Viparelli, la quale

restituisce il tempo di corrivazione di un bacino di piccole dimensioni in funzione della lunghezza dell’asta

del bacino ipotizzando una velocità di scorrimento dell’acqua pari ad 1m/s.

In tabella sono riassunti i dati di input ed il tempo di corrivazione dei singoli sottobacini:

Tabella 1: Coefficienti e parametri per il calcolo del tempo di corrivazione

ID L

[m] DH [m]

i [%]

A [mq]

ai [mq]

L.asta [m]

tc [min]

TB.1 50.00 5.00 10% 1600 1600 170.00 2.83

TB.2 23.00 2.00 9% 200 200 30.00 0.50

L: lunghezza planimetrica

DH: dislivello

i: pendenza media

A: superficie sottesa

L.asta: lunghezza dell'asta idraulica per la sezione di verifica tc: tempo di corrivazione

4.1.2 CURVA DI PROBABILITA’ PLUVIOMETRICA

La curva di probabilità pluviometrica è espressa da una legge del tipo:

Nella quale “a” ed “n” sono parametri che dipendono dallo specifico tempo di ritorno considerato.

Sono desumibili dal “Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico” dell’Autorità di Bacino del Fiume Po. I

valori sono tabulati su una griglia spaziale di 2km il cui lato è funzione del tempo di ritorno. La nostra area

di intervento ha coordinate UTM E=571600 N=5086000, che individuano le celle EF57 ed EF58.



PROGETTO ESECUTIVO



Tabella 2: Coefficienti a ed n delle curve di possibilità pluviometrica determinati per il pluviometro di La Spezia

TR 50 anni 100 anni 200 anni 500 anni

a 67.97 73.81 79.41 86.56

n1 0.617 0.625 0.632 0.640

n2 0.275 0.270 0.266 0.261

I valori dei coefficienti saranno ottenuti quali medie delle due celle significative, considerando un

tempo di ritorno di 100anni.

Tr 100 (tc<1hr)

a n

73.81 0.625

4.1.3 INTENSITA’ DI PIOGGIA

Introducendo quindi il tempo di corrivazione si ottengono le intensità di pioggia con tempo di

ritorno 100anni:

Tr 100 (tc<1hr)

ID tc h i

[hr] [mm] [mm/hr]

IDR.01 0.0472 10.95 231.91

IDR.08 0.0083 3.70 444.43

tc: tempo di corrivazione h: altezza di pioggia i: intensità di pioggia

4.1.4 PORTATE DI PROGETTO CON LA FORMULA RAZIONALE

La formula del metodo razionale per il calcolo delle portate di progetto è la seguente:

Dove:

• “c” è il coefficiente di deflusso, che assumeremo pari a 0.5 (Suolo con infiltrazione media)

• “i” è l’intensità di pioggia [mm/hr], assunta per un tempo di ritorno di 100anni

• “A” è la superficie del bacino [kmq]

La formula è adottata nelle seguenti ipotesi:

▪ La precipitazione è uniformemente distribuita sul bacino;

▪ La portata stimata ha lo stesso tempo di ritorno T di quello dell’intensità di pioggia,

▪ Il tempo di formazione del colmo di piena è pari a quello della fase di riduzione;

▪ L’intensità di pioggia ha una durata pari a quella del tempo di corrivazione tc.

FORMULA RAZIONALE Tr 100 (tc<1hr)

ID A c i Qc

[kmq] [---] [mm/hr] [mc/s]



PROGETTO ESECUTIVO



IDR.01 0.0016 0.5 231.91 0.052

IDR.08 0.0002 0.5 444.43 0.012

A Superficie del bacino espressa in kmq

l Intensità di pioggia critica (l=a*t^(n-1))

c Coefficiente di deflusso (Cautelativo)

Qc Portata massima

4.2 VERIFICHE IDRAULICHE CONDOTTE INTERRATE

Il dimensionamento delle condotte interrate sarà svolto verificando che la portata di progetto con

tempo di ritorno 100 anni scorra all’interno della condotta con un franco prestabilito.

La formula di deflusso utilizzata è quella di Gaukler-Strickler

Nella quale:

▪ Q, è la portata espressa in mc/s

▪ k è il coefficiente di scabrezza

▪ A è l’area bagnata [mq]

▪ R è il raggio idraulico [m]

▪ i è la pendenza [m/m].

Il riempimento massimo deve essere inferiore a quello a cui corrisponde la massima velocità di

moto uniforme (per condotte circolari avviene con un tirante pari a circa l’80% del diametro), pertanto la

condizione di verifica che è stata assunta prevede che il tirante massimo sia inferiore al 70% del diametro

interno.

Il coefficiente di scabrezza assume i seguenti valori in funzione del materiale e della tipologia della

condotta utilizzata:

ks

[m^0.3/s]

Alveo naturale 30

PEAD Liscio 100

4.2.1 CANALETTE DI MONTE

IDR.01 i b Ks h.tot h0 hmax A R Q franco vel

[m/m] [mm]

[m^0.3/s] [mm] [m] [m] [mq] [m] [mc/s] [mm] m/s

NATURALE 10.00% 400 30 250 0.14 0.175 0.058 0.08 0.105 106 1.82

IDR.08 i b Ks h.tot h0 hmax A R Q franco vel

[m/m] [mm]

[m^0.3/s] [mm] [m] [m] [mq] [m] [mc/s] [mm] m/s

NATURALE 9.00% 400 30 250 0.15 0.175 0.060 0.09 0.105 100 1.75



PROGETTO ESECUTIVO



4.2.2 CONDOTTE DI SMALTIMENTO DELLE ACQUE

IDR.03 i ØINT Ks φ h0 hmax A R Q franco vel

[m/m] [mm]

[m^0.3/s] [deg] [m] [m] [mq] [m] [mc/s] [mm] m/s

PEAD 20% 145 100 200 0.09 0.1015 0.010 0.040 0.053 60 5.21


[m/m] [mm]


PEAD 30% 145 100 183 0.07 0.1015 0.009 0.037 0.052 71 6.06


[m/m] [mm]


PEAD 30% 145 100 115 0.03 0.1015 0.003 0.020 0.012 111 4.02

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