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n. 33 novembre 2005

ASSOCIAZIONE DI INGEGNERIA OFFSHORE E MARINA

via G. Zanella, 36 - 20133 MILANO - tel/fax 027380073 Internet: www.aiom.info E-mail: [email protected]

SOMMARIO

pagina 33 EDITORIALE

pagina 1133 Vibroflottazione di riempimenti con materiali da demo-lizione

pagina 2266 NOTIZIE Tavola rotonda CIS-E Convegno Hoesch Giornate Italiane di ingegneria costiera

pagina 55 RICERCA Dispersion in the surfzone by long-shore curents

pagina 2233 CONGRESSI E CONFERENZE PIANC congress NAV 2006

pagina 2255 LA TESI

BOLLETTINO Periodico dell’Associazione Ingegneria Off-shore e Marina

Direttore Responsabile Mario de Gerloni Comitato di Redazione Renata Archetti Mario Caironi Daniela Colombo Maurizio Gentilomo

Quote Associative AIOM Individuali: 80 € Collettive: 800 € Università: 160 € Juniores 25 € Contributo inserzioni sul bollettino 1 modulo = ½ pagina 300 € 2 moduli = 1 pagina 500 €

CONSIGLIO DIRETTIVO Presidente: Maurizio Gentilomo Vice Presidente: Mario de Gerloni Tesoriere: Elio Ciralli Consiglieri: Luigi Alberotanza Renata Archetti Viviana Ardone Mario Caironi Daniela Colombo Stefano Copello Andrea Ferrante Maria Martino Antonio Migliacci Massimo Montevecchi Giuseppe Passoni Sandro Stura Sindaci: Roberto Libè Gianfranco Liberatore Alberto Meda Carlo Niccolai Segreteria: Giselda Barina

Stampato c/o Technital Spa – Verona

AIOM – BOLLETTINO n. 33 – novembre 2005

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Dopo un’attesa di dieci anni, il ri-pascimento della spiaggia di Ostia Levante è divenuto una realtà ad opera della “Società Italiana Dra-gaggi Spa”. L’intervento di ripascimento ha inte-ressato il litorale di Ostia Levante per un’estensione di circa tre chilometri e cinquecento metri, a partire dal cana-le dei pescatori verso sud ed è consi-stito nel versamento di circa 1.000.000 m3 di sabbia prelevata e-sclusivamente dai fondali marini.

L’intervento e’ stato eseguito in un tempo estremamente breve (meno di quattro mesi) nel pieno della stagione balneare creando disagi minimi alla fruizione della spiaggia stessa. Il ripascimento e’ stato real-izzato utilizzando una draga auto-caricante e refluente avente una ca-pacita’ nei pozzi di 9000 metri cubi; la draga ha prelevato il mate-riale in un giacimento subacqueo al largo di Anzio, a circa 45 km da Ostia ed alla profondità di 50

metri; per il versamento della sab-bia e’ stata posata sul fondo del mare una tubazione di refluimento (del diametro di 800mm ed avente una lunghezza di 1500m) per col-legare la draga ormeggiata al largo con la spiaggia da ricostruire. Una volta giunta all’ormeggio, la draga ha pompato a terra la sab-bia che, in seguito, a mezzo di bul-ldozer, e’ stata sistemata secondo il profilo previsto in progetto.

SOCIETA’ ITALIANA DRAGAGGI SPA 00165 Roma – Via Carlo Zucchi, 25

Tel. +39 06 66.04.951 – Fax +39 06 66.04.95.49 e-mail segreteria@ sidra.it

FINALMENTE RITORNA LA SPIAGGIA !


3

Editoriale Con il secondo numero del 2005 desideriamo ricapitolare brevi noti-zie sulle attività pubbliche dell’Associazione nel 2005 di cui, peraltro, abbiamo cominciato a parlare nel Bollettino n. 32. Inoltre, pubblichiamo due articoli: uno di ricerca Sperimentale di Mariani e Pattiariachi relativo ad uno studiuo sulle coste autraliane ed uno relati-vo alla tecnologia della vibrocom-pattazione di Gambi, Lenzi e Cam-parini, oltre alle consuete rubriche e recensioni.

A proposito delle attività pubbli-che, ossia della partecipazione a convegni e riunioni, la lista 2005 è piuttosto ricca, anche se il progetto di un convegno AIOM si è dovuto spostare, per ragioni contingenti, al prossimo anno.

A marzo AIOM ha partecipato ad una giornata di studio in materia di vibroflottazione di terreni sciolti, in particolare in ambienti portuali. L’evento, che è stato arricchito dal-la visita ad un cantiere in attività (il porto turistico “Camillo Luglio” di Genova-Sestri Ponente), è stato or-ganizzato dalla “Keller Fondazio-ni” di Verona cui AIOM ha parte-cipato con grande entusiasmo. Al-cune delle relazioni presentate sono state pubblicate sul bollettino.

In luglio il Presidente ha partecipa-to ad una Tavola Rotonda orgnizza-ta dal CIS-E, presso il Politecnico di Milano, promosso dal Prof. Antonio Migliacci, a proposito di un ambi-zioso progetto internazionale: il col-legamento fluvio-marittimo tra l’Adriatico ed il Danubio («Il Pro-getto Adriatico nel sistema idrovia-rio europeo – La connessione del

sistema idrofluviale europeo con il Mare Adriatico»). I Relatori della Tavola Rotonda sono stati autorità pubbliche, professori e professioni-sti di altissimo spessore che trovere-te elencati nella recensione proposta da Maurizio Gentilomo e Giuseppe Passoni che, con Antonio Migliacci – presidente CIS-E sono stati gli aurtorevoli soci AIOM presenti alla Tavola Rotonda.

Il 21 ottobre ha visto, a Venezia San Giuliano, un interessantissimo simposio tecnico: “Costruzioni in acciaio con palancole originali Ho-esch Larssen e pareti combinate” organizzato da “Thyssen Krupp GFT Bautechnik”, Essen e “Masi-der S.a.s.”, Milano. Un’accurata sin-tesi del convegno, scritta dalla Dr. Maria Martino, dirigente della Ma-sider di Milano e Consigliere AIOM), è pubblicata su questo Bol-lettino nella Rubrica “Le aziende informano”. Il Comitato di Reda-zione ha deciso inoltre di pubblica-re, sempre su questo Bollettino, l’introduzione al simposio fatta dal Presidente di AIOM cui era stato chiesto di presiederlo.

MEDMAR 2005, Ravenna, 25-27 ottobre 2005. Il convegno, inter-nazionale, è stato promosso dal Pre-sidente di MEDMAR Dr. Antonio Angelucci il quale ha chiesto ad AIOM, che ha ufficialmente parte-cipato all’incontro come “Suppor-ting Organization”, di presentare un intervento tecnico specialistico. Ciò è avvenuto con l’intervento, molto apprezzato, del Consigliere AIOM Massimo Montevecchi, anche nella sua veste di dirigente della Società Italiana Dragaggi, Roma, Gruppo Dredging International, Anversa. Il

tema proposto da Massimo Monte-vecchi ha riguardato i dragaggi nei porti in particolare italiani ed i vin-coli ambientali e normativi che li regolano («Technical and Environ-mental Aspects in Dredging Acti-vity»). Per brevità ricordiamo sol-tanto i titoli delle numerose sessioni cui hanno partecipato numerosi spe-cialisti: Port Safety and Security – an International Issue; Environmen-tal Protection; Services to Maritime and Port Operators, Health Care at Sea; Operations, Traffic and Navi-gation; Ports (in questa sessione è intervenuto M. Montevecchi); Envi-ronmental Protection (2); Termi-nals; Shipbuilding; Security Issues.

Per finire, alla fine di novembre, AIOM ha collaborato all’organizzazione delle «Giornate Italiane di Ingegneria Costiera», AIPCN-PIANC (Associazione In-ternazionale di Navigazione, Sezio-ne italiana). Il Presidente di AIOM ne è stato uno dei membri del Comitato Scientifico. I contenuti delle Giornate sono state accu-ratamente riassunti nella rubrica Recensioni dal Consigliere Elio Ci-ralli e dall’Ing. Mariella Di Leo.

Mentre ci impegnamo a prosegui-re queste attività pubbliche coglia-mo l’occasione per raccomandare, ancora una volta, a Lettori, Amici e Soci di farci avere proposte di pub-blicazioni volte ad arricchire un pa-trimonio culturale, nostro e di chi ci legge, che, siamo sicuri, sia anche un proficuo strumento di aggiorna-mento professionale.

Segnaliamo infine che sul nostro sito (www.aiom.info) si trova l’elenco degli articoli pubblicati dal 1999, ripartiti per materia, e l’elenco degli Autori in ordine alfabetico. Per eventuali richieste si può pren-dere contatto diretto con il Direttore del Bollettino AIOM ([email protected]) o con la Segreteria AIOM: [email protected]).


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Dal 1964 società leader in Italia e nel mondo

Consulting Engineers

* infrastrutture di trasporto* opere marittime* salvaguardia ambientale e gestione territorio* idraulica e idrogeologia* strutture e costruzioni civili

Sede: via Cassano d'Adda, 27/1 20139 MILANOTel. 025357131 (4 linee r.a.) Fax 0255213580

Direzione e Sede Amm.: via C. Cattaneo, 20 37121 VERONATel. 0458053611; Fax 0458011558 [email protected]


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A field Investigation of Disper-

sion in a Surfzone Dominated by Longshore Currents di A. Mariani 1 and C. B. Pattiaratchi 2

Abstract Field investigations were per-formed in the metropolitan coast of Perth, Western Australia which during the summer, with its regular and strong sea-breeze system and its sandy beaches, has provided an ideal laboratory for the study of coastal processes. The strong long-shore currents generated by the summer winds have been measured over length scales varying from 10 to 100 m and time scales of 100 to 1000 sec using recently developed GPS Surfzone Drifters (Johnson et al., 2002).

As a result of these Lagrangian measurements, drifter trajecto-ries, velocity fields and disper-sion estimates have been obtained for inside the surfzone providing a valuable information to the un-derstanding of the dispersion hy-drodynamics of the surfzone. Dispersion coefficients of the or-der of 0.1 m2/s have been esti-mated and phenomena of conver-gence of the drifters along the breaker line have been observed.

1 DIIAR – Politecnico di Milano,

P.zza L. da Vinci, 32, 20133 Mila-no,

2 CWR – U.W.Australia, 35 Stirling Highway, Crawley, W.Australia, 6009 Australia.

The transport and the dispersing properties of the longshore cur-rent field have been also related to existing theories of dispersion by turbulence, in particular the 4/3 Richardson’s power law has been found valid as a unifying approach of dispersion in the sur-fzone environment.

Introduction Whenever we are asked to evaluate the appropriateness of any given site for such anthropic activities (refineries, power plants, municipal wastewater) that are accompanied by dis-charge operations of various con-taminants or thermal effluents in the ocean, it is necessary to assess the ability of the coastal waters to receive and dilute the discharged materials. It is therefore impor-tant to be able to predict accu-rately dispersion phenomena and estimate the horizontal dispersion coefficient.

To perform such an evaluation there are two main methods to collect the required data infor-mation on a given site: using (1) an array of fixed current meters or (2) tracking a group of drift-ing floats. The Eularian method provides a large number of in-

formation on the magnitude and spatial structure of the flow but the arrays of instruments have to be extensive and they are often difficult to set up and expensive.

On the other hand Lagrangian measurements are simple to per-form and the recent removal of Selective Availability which lim-ited the accuracy of the GPS for military purposes, allowed the development of new techniques such as the GPS Surfzone Drift-ers (Fig.1) created by Johnson (2002) and the ones concurrently developed by Schmidt (2002).

Fig.1 GPS Surfzone Drifters byJohnson et al. (2002)


6

In this paper we report on the re-sults of a series of Lagrangian measurements undertaken in the surfzone in a metropolitan beach of Perth, Western Australia. In par-ticular we have obtained estimates of : the velocities field giving in-

formation on the intensities and directions of the currents. the rate of dispersion in the sur-

fzone in highly energetic condi-tions characterized by strong longshore currents (up to 1.3 m/s) and perpendicular incident breaking waves. the power law exponents of

Richardson’s equation, which allow us to observe a scale de-pendence of the dispersion up to the scale of the surfzone width.

Approach Environmental setting

Perth spreads over 40 km up and downstream of the Swam River which opens at the port of Freman-tle. As much of the coastline of Western Australia it is sheltered from the direct impact of the swell and the storm activity by an exten-sive chain of reefs located up to 8 km offshore (Fig.2). Perth coastline experiences one of the most ener-getic sea-breeze system in the pla-net. The interaction between the sea-breeze system and the synoptic weather patterns is the reason for the two features that make this sea-breeze unique in the world: its direction: unlike “typical”

sea-breezes, which blows per-pendicular to the shoreline, it blows parallel to the coast (i.e. southerly). its trength: during the summer

days it frequently exceeds 15 m/s and can blow late in the afternoon with gale force (20 m/s).

The beach of Floreat was chosen

as the site for the field experi-ments. In this area the absence of coastal structures such as groynes or breakwaters allows the lon-gshore currents to fully develop under the pressure of the strong seabreeze activity. It is part of an extensive sandy beach that stre-tches along 20 km north Freman-tle till the rocky coast of Trigg; in Floreat the coast line evolves in a north-south direction and during the summer it is exposed to the prevailing south-southwest wind which comes in a side cross on-shore direction. The mean grain size is 0.54 mm and it experiences a diurnal microtidal regime with a mean spring tidal range of 0.6 m. During the summer the beach

undergoes rapid adjustment in

response to the diurnal sea-breeze cycle with slow increase in beach volume prior to the seabreeze and rapid decrease during the seabreeze. While in the winter the passage of fronts with onshore winds and locally generated seas induces erosion, followed by accretion during the swell dominated calm peri-ods (Pattiaratchi et al., 1997).

Experiment design

The experiments took place dur-ing the period of summer in the austral hemisphere when the sea-breeze cycle is fully installed and the frequency of windy days is very high.

Fig.2 Location map


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Five drifters were released during four days characterized by wind and waves which covered a wide range of conditions with winds blowing from 14 to 29 kn (7 to 15 m/s) and significant wave heights around 1 m with the swell dominat-ing during the first days and the lo-cally wind generated waves be-coming gradually predominant on the last days (Tab. 1).

The deployment routine consisted in carrying the five units together out in the water and release them contemporaneously just on the bre-aker line or slightly behind it sea-wards. The absolute position of the point of release being unimportant as we were interested in the relative dispersion between the drifters po-sitions. Once released the units started to drift towards north driven by the longshore currents, eventu-ally they were recollected once they were washed up onto shore or caught by a rip current and brought far offshore. The routine was repe-ated several times in a day provi-ding the information on the current spatial patterns.

The drifters were equipped with parachute drogues which opened whenever there was a differential between the surface and sub-surface velocities, that is when the drifters were caught by a wave, thus increasing the drag force and avoiding the instruments to surf towards shore. The drifters are de-signed to resist to a highly turbu-lent environment as the surfzone and represent a low cost, simple to use instrument for measurements

in the surfzone. Its dataloggers we-re set to record at 1 Hz, and the GPS allowed a positioning accu-racy of 1.24 m Eastings and 1.98 m Northings (Johnson et al., 2002). The raw data obtained were smoo-thed using a filter at 0.1 Hz in order to eliminate the oscillations of the drifters due to incident waves.

Dispersion and velocities

Dispersion was examined follow-ing the method described by List, Gartrell and Winant (1990). From the position coordinates (xi(t) yi(t)) of the drifter i at the time t the posi-tion of the cluster centroid is com-puted:

nty

ty

ntx

tx

n

i i

n

i i

∑

∑

=

=

=

=

10

10

)()(

)()(

where n is the number of drift-ers. The variance of the drifter positions with respect to the cluster centroid is:

[ ]

[ ]1

)()()(

1)()(

)(

2

1 02

12

02

−

−=

−

−=

∑

∑

=

=

ntyty

t

ntxtx

t

n

i iy

n

i ix

σ

σ

Following Okubo (1974), the total dispersion of the drifter clusters can be expressed as:

2)()(

)(22

2 ttt yx σσ

σ+

=

and the relative dispersion coeffi-cient K is given by:

tttK

∂∂

=)(

21)(

2σ

The directionally dependent rela-tive dispersion coefficients Kx and

Ky are calculated from σx and σy re-spectively. Finally the lagrangian velocities of the drifters were set simply as time derivative of the coordinate positions.

Results Trajectories and ve-locities

Ensemble plots of all trajecto-ries for the four days of experi-ments are shown in Fig.3. The tra-jectories are significantly meander-ing and have different features on each day due to the different wave and wind conditions that character-ised each day of experiments. But a general feature is that the drifters once released tend to spread more or less rapidly depending on the longshore current speed and on the wave conditions and then tend to cluster again later whilst drifting longshore.

On day 4 for example, during all the deployments the drifters tended to travel together for the first 75 m then started to spread gradually to cluster again later at around 200 m from the release point; on that day the current was very strong (with maxima of 1.3 m/s) due to a very strong sea breeze and the swell was low to 0.5 m. While on the day 1, when the wind and the currents were lower, but the swell was more important, the spreading both in the longshore and cross-shore began immediately after the release and the tendency to cluster was less significant but was still present. During other days of experiments,

Table 1. Wave heights and wind speeds and directions

SWELL SEA TOTAL WIND SPEED DIREC.

day date Hs (m) Ts

(sec) Hs (m) Ts

(sec) Hs (m)

Ts (sec)

uave (kn)

umax (kn)

1 2/12/2004 1.00 12.0 0.40 4.0 1.20 8.1 14 WSW 2 21/12/2004 0.75 12.0 0.57 4.0 1.00 7.8 15 SW 3 10/01/2005 0.60 11.7 0.55 4.3 0.75 6.9 19 25 SSW 4 7/02/2005 0.50 11.0 1.00 5.2 1.10 5.0 20 29 SSW


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the conditions were a mean of the conditions of day 1 and 4 and also the trajectories reflect the environ-mental inputs, with high waves the drifters are more subjected to a quick spreading in the cross-shore direction whilst when driven by a strong longshore current they tend to persist together.

The same tendency to spread and cluster of the drifters is also observ-able from the currents velocity fields. Fig.4 shows the maps of ve-locity field generated from the drif-ters lagrangian velocities by calcula-ting and averaging them in spatial bins of 10 m in the cross-shore direction and 20 m in the longshore

direction. The general drifting is towards north parallel to the shore-line; in the cross-shore direction, shoreward and seaward movements are visible, corresponding to expan-sions or contractions of the cluster.

Particularly on day 4, the drifters seem to spread by accelerating and then to cluster again while their ve-locities decrease. A general feature which has been observed is that the velocities are higher when the clus-ter diverges in the cross-shore direc-tion whilst their values decrease when the cluster converges back together in the proximity of the breaker zone.

The clustering shows the presence of mean cross-shore currents that converge towards the breaker line, these currents aren’t very strong but they are persistent and continuously recall the drifters on the breaker li-ne, both the ones that surfed to-wards the beach as well as the ones that went offshore.

A mean cross-shore profile of the longshore velocity field was calcu-lated and it is shown in Fig.5. The profiles are coherent with the theo-retical form predicted by Longuet-Higgins (1970) with velocities gra-dually decreasing as we reach the shore on one side and the outer edge

450 500 550

500

550

600

650

700

750

Day1

400 450 500 550 600 650

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

1050Day2

450 500 550

500

550

600

650

700

750

Day3

400 450 500 550 600

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950Day4

Fig.3. Ensemble trajectories of drifter deployments for

each experiment. The dashed line represents theshore line, the dotted line approximately repre-sents the breaker line

450 500 550

500

550

600

650

700

750

800

1.0 m/s

m

m

Day1

400 450 500 550 600 650400

500

600

700

800

900

1000

1100Day 2

1.0 m/s

400 450 500 550500

550

600

650

700

750

800

850

1.0 m/s

m

m

Day 3

400 450 500 550 600 650

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1.0 m/s

Day 4

Fig.4 Maps of the averaged velocity from the ensembleof trajectories. The dashed line represents theshore line.


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of the breaker zone on the other. While the cross-shore position of the maximum for each day shifts closer to the breaker line as the lon-gshore current is stronger.

Cluster dispersion

The confidence interval of the K values is 0.756±0.330 m2s-1 with a confidence level of 95%. For Kx and Ky the confidence intervals are respectively: 0.935±0.599 m2s-1 and 0.965±0.495 m2s-1 with 95% of confidence level. The uncertainty on the Kx values is more significant because in the cross-shore direction the data scatter is more substantial due to the surfing events.

These values are coherent with the values of the disper-sion found by Jo-hnson (2004) for Kx and Ky, 0.2 and 0.3 m2s-1 respectively considered that those values were calcula-ted for σ = 10 m; while the compari-son with Takeawa-ka’s (2003) measu-rements of 0.025 m2s-1 for Kx is more

arduous because he calculated his dispersion coefficient assuming a Fickian diffusion process for a dye cloud of 5 m size (σ = 5 m). There are no other published direct mea-surements of the dispersion in the surfzone that we are aware of.

It is to be noticed that the values of the dispersion are higher in the longshore than in the cross-shore so that the drifters disperse more along the beach then across the sur-fzone. In fact the dispersion in the cross-shore is limited by the two boundaries of the shore on one side and of the breaker line on the other while in the longshore there are

practically no boundaries.

The values of the dispersion are extremely small if compared with the ones used in numerical models in the open ocean for example, which vary from 1 to100 m2s-1. But again the presence of the bounda-ries limits the growth of the disper-sion values and the time scales are usually extremely different.

The analysis of the cluster disper-sion leads often to the same obser-vations made on the trajectories and the velocities: in Fig.6 the first deployment of day 4 of experi-ments is taken as exemplar to illus-trate the cluster dynamics. We can classify three stages: 1. from 0 to 150 sec and covering

a length of about 100 m, the drifters persist together moving along on the breaker line; the variances in the cross-shore and in the longshore direction are both low and there is very low dispersion.

2. from 150 to 225 sec and on a length of about 200 m, a wave event enhances the turbulence and the dispersion. The dis-persion is stronger in the cross-shore direction but it in-creases also in the longshore.

3. from 225 to 350 sec and on a length of 200 m the drifters are brought back by the cross-shore currents in the breaker line zone thus the dispersion in the cross-shore direction de-creases, while the longshore dispersion starts to increase rapidly for the shear of veloci-ties in the cross-shore direc-tion.

As said at the previous paragrapf periods of clustering follow peri-ods of spreading of the drifters, the interval between them and their duration are dependent on the waves and wind conditions.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

450 470 490 510 530 550 570

[ m]

breaker lineshorelineday1day2day3day4

Fig.5 Longshore velocities profiles averaged oveall drifters data in the longshore direction

0 50 100 150 200 250 300 3500

500

1000

1500

2000

2500

Time [s]

Var

ianc

e [m

2 ]

Day4 Run1

450 500 550

500

550

600

650

700

750

800

850

900

Day4 Run1

Metres [m]

Met

res

[m]

VarianceVariance xVariance y

Ky=1.669

Kx=0.203

K=0.936

Fig.6 On the left, trajectories of the drifters for the first deployments on day4. The dashed line represents the shoreline and the pointed line thecluster centroid’s trajectory. On the right, the dispersion of the clusterfor the same event and the values of the dispersion coefficient.


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Dispersion scale dependence

All mechanisms responsible for turbulent dispersion can be lumped into a single empirical law: Richardson’s (1926) law of diffu-sion or 4/3 power law:

3/43/1 lcK ε= where the dispersion coefficient K is related to the length of scale l through a 4/3 power exponent; c is a constant and ε is the rate of turbu-lent kinetic energy dissipation.

Whether in the atmosphere or in the open ocean, this equation al-lows a unifying approach to the dispersion phenomena (Okubo, 1971), but since the basic concepts involved in the law is that the ed-dies responsible for the horizontal spread of substance are locally iso-tropic and homogenous, it is sur-prising that the same approach could be use for the dispersion in the surfzone whose turbulence field

is neither isotropic nor homogene-ous. The dispersion coefficients K are plotted versus the scale of dif-fusion represented by the standard deviation σ in the diffusion dia-grams of Fig.7.

Though the data show a consis-tent scattering, the scale depend-ence of the dispersion appears clearly. The confidence intervals at a 95% level for the power law ex-ponents of the least square regres-sion fit lines are found to be: a = 1.245±0.299 for the total

dispersion ax=1.364±0.215 for the disper-

sion in the cross-shore direction ay = 1.332±0.256 for the dis-

persion in the longshore direc-tion

The exponents are very close to 4/3 which is a verification of the fact that the 4/3 power law remains valid independently from the de-tails of the small or large scale flow

Summary and Conclusions

This investigation of the dispersion in the longshore current field of the surfzone has allowed to estimate: the velocities field of the long-

shore currents. the rate of dispersion in the sur-

fzone. the power law exponents of

Richardson’s equation.

The analysis of the velocities has permitted the observation of mean cross-shore currents convergent towards the breaker line which means seaward in the surfzone and shoreward in the outer edge of the surfzone; these currents are weak and easily overwhelmed by the turbulence enhanced by the arrival of waves but still persistent and their action provokes clustering axed on the breaker line.

Dispersion coefficients are found to be of the order of 0.1 m2/s, which

100

101

10−2

10−1

100

101

Day1K

KxKyCross−shore least squares regression fitLongshore least squares regression fit

0.1025σ1.1188

0.0529σ1.2060

100

101

102

10−2

10−1

100

101

102

Day2

K


0.1046σ1.1629

0.0497σ1.4181

100

101

10−2

10−1

100

101

102

Day3

K


0.1183σ1.0245

0.0321σ1.5955

100

101

10−2

10−1

100

101

102

Day4

K


0.0339σ1.7907

0.0341σ1.5027

Fig.7 Cross-shore and longshore dispersion coefficients versus standard deviation for the experiments on day1 to 4.

The dispersion coefficients were averaged in one metre bins of st. dev. Of cross-shore and longshore separation.


11

is an order of magnitude higher compared to the coefficients used for example in the modeling of the surfzone by Rodriguez et al.(1995) and also in the work by Takeawaka et al .(2003) but they are coherent with the values measured by John-son (2004) in similar oceanographic conditions. The wave and wind cli-mate has a major influence on the values of these coefficients and the highly energetic conditions in which most of the field work has been completed explains the magnitude of the scatter.

Finally scale dependence up to the width of the surfzone has been rep-resented through the diffusion dia-grams first conceived by Okubo (1974). Richardson‘s (1926) 4/3 power law has revealed its validity independently from the oceano-graphic or atmospheric conditions and from the small scale details of the turbulence. In fact the eddies in the surfzone caused by wave break-ing are far from being isotropic or homogenous.

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12


13

Vibroflottazione di riempimenti a

mare realizzati con materiale prove-niente da attività di demolizione di A. Gambi, M. Lenzi e M. Camparini (3)

Premessa Il 18 marzo 2005 si è tenuta A Ge-nova una Giornata di Studio dedi-cata alle tecniche di vibrocompatta-zione profonda in ambito portuale e marino. La giornata è stata orga-nizzata dalla Keller Fondazioni in collaborazione con l’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Geno-va e con l’AIOM, ed ha visto una folta partecipazione di tecnici pro-gettisti e geotecnici. Nel corso della Giornata sono state presentate va-rie memorie relative ad applicazioni pratiche in ambito portuale e per gentile concessione degli organizza-tori abbiamo il piacere di presenta-re in questo numero quella relativa ad un intervento di ampliamento di aree di cantieristica nautica nel porto di La Spezia.

Introduzione In campo portuale i riempimenti a mare eseguiti con riporto di mate-riale arido naturale o proveniente da demolizione di costruzioni ne-cessitano di un trattamento di com-pattazione profonda per conseguire omogeneità, resistenze e rigidezze adeguate alla destinazione d’uso delle aree produttive.Riguardo que- 3 Direzione Tecnica, Gruppo

ACMAR di Ravenna

sto ambito tecnico nella memoria si analizzano i criteri di progetto, i requisiti di accettazione del mate-riale per il riempimento, le modali-tà di compattazione, i risultati dei campi prove e quelli effettivi con-seguiti mediante vibroflottazione nei lavori di ampliamento del Can-tiere Nautico SLYS (Spezia Lu-xury Yacht Service) sito nel porto di La Spezia e di proprietà del Gruppo Ferretti di Forlì.

Il progetto di ampliamento citato comprende l’espansione di aree produttive in zone originariamente a mare, da conseguire mediante l’infissione di palancola-ti metallici ed il successivo riempimento a ter-go con materiale arido sino alla banchine esistenti radicate a terra (Foto 1). La operazione di rinterro, eseguita per progressivo avanza-mento da terra con scarico median-te ribaltabili, comporta inevitabil-mente assestamenti del materiale di

riporto che senza apporto di ener-gia meccanica si addensa sotto il solo peso proprio efficace. Al fine di migliorare le caratteristiche del riporto idraulico è stato perciò pro-posto ed effettuato un trattamento di compattazione profonda median-te vibro-flottazione, individuando in sede di progetto sia i requisiti degli aggregati che le tecniche per il costipamento del riempimento, di circa 9.00 m di spessore medio.

Essendo reperibili in zona aggre-gati C&DW (Construction and Demolition Waste), ossia di mate-riale di riciclo ottenuto per frantu-mazione e successiva omo-geneizzazione di materiali prove-nienti da costruzioni e attività di demolizioni, è stata considerata nello specifico tale opzione tenuto conto sia della difficoltà di reperire inerti naturali che del volume di materiale da porre in opera, di oltre 130.000 metri cubi.

Foto 1 - Vista da mare delle palancole e del riempimento.


14

L’abbinamento della tecnica della vibroflottazione con l’impie-go di materiale proveniente da at-tività di demolizione e l’entità del volume di riempimento trattato inseriscono l’intervento in oggetto nel novero delle applicazioni più significative di compattazione pro-fonda realizzate recentemente in Italia [6].

Requisiti di progetto Le caratteristiche principali del progetto di ampliamento sono schematicamente riassunte nella planimetria riportata in fig. 1, nel-la quale sono evidenziate le aree1 di espansione a mare. Tra gli o-biettivi fissati dal progetto di am-pliamento l’utilizzo delle aree produttive imponeva requisiti im-pegnativi dovendo il riempimento far fronte a: carichi rilevanti circolanti sui piazzali e sui corona-menti delle banchine durante le op-erazioni di varo dei natanti (Travell con portata sino a 3000 KN) ; stoccaggio di materiale a tergo delle banchine (sovraccarico di 30 KPa); carichi rilevanti trasmessi alle fondazioni dei capannoni in-dustriali (2400 KN / plinto) azione sismica, conseguente alla classificazione con l’Ordinanza 3274 dell’area in zona 3.

Il soddisfacimento di questi re-quisiti era peraltro condizionato al rispetto dei seguenti vincoli: forma articolata del contorno delle banchine; presenza ed interferenza dei tiranti di ancoraggio delle palandole; garanzia di agibilità dei siti

produttivi, requisito ad alto va-lore economico in relazione al-la qualità dei pro-dotti del can-tiere nautico (yacht di lusso).

Allo scopo di conseguire questi obiettivi è stato eseguito un trat-tamento generale su tutta l’area di riporto mediante vibroflottazione, integrata in corrispondenza delle fondazioni delle strutture portanti dei capannoni e dei fabbricati da

colonne di jet-grouting (fig. 2 e 3) del diametro di 1200 mm e lun-ghezza di 16 m. L’esecuzione della vibroflottazione e del jet-grouting è stata affidata alla Soc. KELLER Fondazioni, con la cui collaborazione è stato messo a punto l’intervento illustrato nel seguito.

Vibroflottazione Come già indicato il materiale di riporto posto in opera per a-vanzamento da terra con scarico diretto a mare risulta addensato sotto la sola pressione del peso proprio efficace e pertanto viene a trovarsi in uno stato sciolto ca-ratterizzato da una modesta densità relativa.

Fig. 1 – Planimetria generale dell’intervento.

Fig. 2 Sezione tipica sui pennelli. Fig. 3 Particolare maglia di vibroflottazione (campo

libero e zona tiranti).


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Al fine quindi di aumentarne la resistenza, di migliorarne il com-portamento dinamico sotto l’azione sismica (in termini di po-tenziale di liquefazione) e di in-crementarne la rigidezza al fine di limitare i cedimenti assoluti e dif-ferenziali, è stata effettuata nel corpo del riempimento un tratta-mento di vibroflottazione con l’obiettivo di incrementarne in mi-sura sostanziale la densità relativa. La tecnologia della vibroflottazio-ne ha ovviamente un suo ben spe-cifico campo di applicazione es-sendo l’efficacia dell’addensamento per vibrazione massima in terreni naturali o in materiali di riporto la cui curva granulometrica risulta compresa all’interno del fuso riportato in fig. 4 (Brown [1], [2]). Tale criterio è stato quindi quello adottato per la

scelta del materiale di riciclo da utilizzare per il riempimento, la cui pezzatura 0-70 mm è stata scelta dopo ripetute prove di quali-ficazione illustrate nel seguito. Definito l’ambito di pertinenza e di efficacia dell’intervento, si ri-tiene utile presentare alcuni aspetti caratteristici della tecnologia uni-tamente ai valori assunti per i pa-rametri di progetto.

Il trattamento colonnare di vi-broflottazione consiste nell’indurre nel terreno granulare tramite una vibrazione impressa uno stato di sostanziale liquefa-zione che riduce a valori minimi l’attrito interno tra i grani. Al ces-sare della vibrazione indotta le particelle si aggregano per gravità in uno stato tanto più denso quan-to maggiore è l’energia impressa con la vibrazione.

Nel caso in esame il trattamento colonnare é stato eseguito adot-tando uno schema planimetrico a maglia rettangolare, con vertici disposti ad interasse variabile da 2.00 m a 3.00 m. La maglia dei punti di infissione è stata adattata localmente alla geometria dei vincoli esistenti rappresentati sia dalle palancole a mare che dalle palancole di contrasto, rispetto alle quali è stata mantenuta per entrambe una distanza minima di sicurezza di 3.00 m verificata con test in sito.

Nelle zone di interferenza con i tiranti di ancoraggio,disposti ad interasse di 2.00 m, l’intervento di addensamento del riempimento è stato eseguito secondo allinea-menti paralleli ai tiranti stessi ed in asse tra un tirante e l’altro. In campo libero invece è stata scelta una maglia quadrata di 3.00 m di lato sulla scorta dei risultati di un campo prove eseguito in sito per tarare l’intervento di vibroflotta-zione in relazione alla potenza del macchinario utilizzato, ossia dell’energia trasmessa e della fre-quenza della vibrazione impressa, ed all’assortimento granulometri-co del materiale utilizzato per il riempi-mento e per il reintegro del volume addensato. Con tali prove è stata determinata la curva di influenza del trattamento di vi-broflottazione, valutata in termini di incremento di resistenza alla punta al variare della distanza dal punto trattato.

Da un punto di vista esecutivo la vibroflottazione consiste nell’inserire, mediante un maglio montato su un escavatore a fune, una punta vibrante (vibratory probe) sino alla profondità mas-sima prevista per il trattamento, sfruttando la vibrazione del ma-glio ed il peso dell’utensile (foto 2).

Fig. 4 Fuso di idoneità della vibroflottazione

Foto 2 – Punta vibrante Vibro S300 Keller.


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Una volta raggiunta la profondità di progetto la punta viene messa in vibrazione nel piano orizzontale dalla rotazione di una massa eccen-trica, su di essa calettata. La punta vibrante viene fatta risalire lenta-mente provvedendo nel contempo al riempimento del foro con mate-riale arido per compensare la ridu-zione di volume conseguente all’addensamento del terreno. Nel caso in esame il mezzo vibrante impiegato, denominato S300, svi-luppa una potenza di 150 KW ed una forza centrifuga di 300 KN.

Durante la fase di infissione della camicia d’acciaio e durante la fase vera e propria di vibroflottazione è stata utilizzata anche acqua in pres-sione al fine di rimuovere dal ter-reno le parti più fini, di peggiori caratteristiche geotecniche, sosti-tuendole con il medesimo materia-le inerte C&DW utilizzato per il riempimento (foto 3-4), ma di pez-zatura maggiore (30-100 mm). Il criterio per selezionare il materiale di reintegro è consistito nel verifi-care che il numero di idoneità pro-posto da Brown [3] soddisfi la:

201137.12/1

210

220

250

<⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡++=

DDDN

nella quale D50, D20 e D10 sono le dimensioni in millimetri del pas-sante al 50%, al 20% e 10% ai se-tacci ASTM. Il numero di idoneità del materiale utilizzato è risultato mediamente pari circa a 10.

Sulla base di quanto illustrato ed in relazione alle modalità esecutive della vibroflottazione risulta chiaro che l’addensamento massimo nel materiale di riempi-mento si verifi-ca in corrispondenza della verticale del punto di infissione della punta vibrante e si riduce man mano che ci si allontana da questa in direzio-ne radiale. La compattazione con-seguita in un dato punto della ma-glia risulta poi dal cumularsi degli effetti indotti nel riporto dal costi-pamento effettuato nei vari punti di infissione della punta vibrante. L’addensamento risulta pertanto massimo in corrispondenza dei punti trattati e minimo nel baricen-tro della maglia elementare scelta per il trattamento.

Per valutare quantitativamente in sede di progetto l’efficacia dell’intervento di vibroflottazione si possono utilizzare correlazioni reperibili in letteratura, che consen-tono di individuare la curva di in-fluenza del singolo intervento (Fig. 6) , nota la quale si può poi ricava-re per sovrapposizione l’efficacia complessiva del trattamento in un dato punto (fig. 7).

Peraltro la curva di influenza ri-sente di molteplici fattori e può es-sere definita con precisione solo in via sperimentale essendo l’aleatorietà dei parametri decisiva sull’efficacia della vibroflottazione. Tra questi hanno, in generale,

grande influenza la natura del ma-teriale di riempimento, l’energia impressa (misurata tramite l’amperaggio assorbito), la fre-quenza di vibrazione orizzontale indotta, la metodologia utilizzata per il riempimento (ossia la densità relativa iniziale), la quota della fal-da (terreno saturo o immerso), la percentuale di materiale fine e la pressione efficace di confinamento.

Foto 3 Fase di vibroflottazione con reintegro di materiale. Foto 4 Materiale di riciclo utilizzato per il riempimento.

Fig. 6 Curva di influenza dellavibroflottazione.

Fig. 7 Sovrapposizione degli ef-fetti di vibroflottazione.


17

Alla luce di queste considerazioni ed al fine di sostanziare le scelte progettuali, è stato programmato ed eseguito un campo prove in sito con verifica del grado di addensa-mento raggiunto mediante prove penetrometriche dinamiche esegui-te prima e dopo il trattamento di vibroflottazione, a varie distanze dall’asse di infissione della punta vibrante, procedendo secondo la filosofia del Design by Testing.

Il risultato delle prove preliminari, espresso in termini di resistenza alla punta, ha fornito indicazioni sia di tipo diretto, relative all’incremento di resistenza, che indiretto, relativamente al grado di addensamento ottenuto, come illu-strato in dettaglio nel seguito in se-de di valutazione dei risultati. Le prove penetrometriche comparative sono state inoltre effettuate anche dopo alcuni giorni dal termine del trattamento colonnare al fine di ve-rificare l’influenza della dissipa-zione delle sovrappressioni inter-stiziali generate dalla operazione di vibroflottazione senza peraltro ve-rificare incrementi apprezzabili di resistenza, diversamente da quanto è sovente riscontrare nei ter-reni

naturali. Ciò è imputabile alla mancanza di significative frazioni coesive o cementanti nel materiale di riporto.

Requisiti del mate-riale di riempimento Per la caratterizzazione e la se-lezione del materiale di riempi-mento si è fatto diretto riferimen-to alla norma tecnica UNI 10006, ancora in vigore durante i lavori, “Costruzione e manutenzione del-le strade: Tecnica di impiego del-le terre” - Aggiornamento 2002 ed in particolare dell’Appendice A:“Aggregati provenienti dalle attività di demolizione e costru-zione e dalle loro miscele con ri-fiuti minerali recuperabili per impieghi stradali ed assimilati: Requisiti”. Tale norma riportava appunto i requisiti richiesti per l’accettazione del materiale C&DW per impieghi in campo stradale, nei riempimenti e nelle colmate relativamente sia alla provenienza delle materie prime e secondarie che alla granulometria e alle caratteristiche meccaniche del prodotto omogeneizzato .

I materiali provenienti da attività di demolizione contengono in prevalenza materiali litici, pietri-sco, calce-struzzi, laterizi, ecc. di cui debbono possedere una ade-guata percentuale in massa (>70%), limitati quantitativi di materiali minerali di cui è am-messo il recupero nel corpo stra-dale (<25%) e di materiali silicei (<15%), con esclusione di mate-riali deperibili, metalli e materie plastiche di cui sono ammesse complessivamente solo percen-tuali ridottissime (<0.3%). Il fuso granulo-metrico ammesso per i materiali C&DW in base alla va-gliatura ai setacci da 63 mm, da 4 mm e 0.075 mm risultava affine a quello di una terra naturale classi-fica-bile come A1b, essendo la percentuale di passante al setac-cio da 0.075 mm inferiore al 25% e l’indice plastico inferiore a 6.

La caratterizzazione meccanica risulta in ogni caso necessaria qua-lora l’impiego del materiale ne comporti il costipamento, come nel caso in esame, ed al riguardo sono state fissati i limiti di accettazione per la prova di abrasione (prova Los Angeles), la prova di produ-

Fig 8 Campo prove: Resistenza prima e dopo la vibro-flottazio in prossimità delle colonne

Fig 9 Campo prove : Resistenza prima e dopo la vibro-flottane al centro della maglia elementare


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zione di finissimo (che fornisce un’indicazione della tendenza alla frantumazione del materiale sotto l’azione dei mezzi costipanti), e la valutazione dell’indice CBR che fornisce un’indicazione sulla capa-cità portante del materiale costipato in base alla resistenza alla penetra-zione di una punta infissa in provi-ni saturi dopo 4 giorni di imbibi-zione in acqua, ritenuta significati-va tenuto conto dell’impiego del materiale per riempimento idrauli-co. I requisiti di accettazione stati quindi fissati come segue: Provenienza e granulometria Provenienza : Materiale rici-clato C&DW (Allegato A - UNI 10006 – 2002) Classificazione: A1b (UNI 10006 – 2002) Granulometria: 0-70 mm per il riempimento da quota fondale a quota piazzale e 0-30 mm per il pacchetto di stabilizzato

Caratteristiche meccaniche Prova Los Angeles: b 45 Produzione di finissimo per costipamento: < 5% Indice CBR su provino saturo 15

Modalità di Costipamento 0-70 mm: vibroflottazione del

riempimento da quota fondale ( –8.00 m) a quota +1.05 m 0-70 mm: compattazione del

pacchetto di sottofondo con rulli vibrante (da +1.05 m a +1.50 m) 0-30 mm: compattazione del

pacchetto di stabilizzato con rulli vibranti (da +1.50 m a + 1.80 m)

In Tab. I è riportato il dettaglio dei requisiti fissati in sede di progetto.

Prove di caratteriz-zazione del materiale Definiti i requisiti di accettazione per il materiale di riempimento a ma-

re è stato scelto il riciclo prodotto nell’impianto di macinazione ed omogeneizzazione della Soc. INERTECO di La Spezia, materiale che è stato ripetutamente campionato sia in sede di qualifica che durante l’esecuzione dei lavori.

Il materiale omogeneizzato è risul-tato equivalente in termini granulo-metrici e di indice plastico ad un ma-teriale A1a (UNI 10006-2002) ri-spondendo alle prescrizioni di capi-tolato che prevedeva l’impiego di materiale classificato A1a o A1b. Nello specifico sono state determina-te le seguenti proprietà fisico-meccaniche: analisi granulometrica dimensione massima

dell’aggregato percentuale e natura delle parti

fini (passante setaccio 0.075 mm) indice plastico densità massima (Prova AASHO

Modificata)

Tab. I Requisiti di progetto del materiale prove-niente da C&DW

Tab. II Prove di qualifica del materiale di riempimento


19

indice C.B.R. su provino saturo percentuale di produzione di fi-

nissimo perdita per abrasione (prova Los

Angeles) percentuale di sostanze estranee

Le prove fisiche e meccaniche sono peraltro idonee a caratterizza-re meccanicamente un materiale da costipare mediante con rulli vibran-ti. Tenuto conto delle modalità di addensamento per vibroflottazione, al fine di simularne l’effetto, sono state effettuate presso il Laborato-rio Geomeccanico di Pesaro anche prove con tavola vibrante su pro-vini immersi delle pezzature 0-30 e 0-70 mm su, con i risultati riportati in Tab. II. Le prove sono state ese-guite a frequenza costante di 60 Hz variando l’ampiezza della oscilla-zione impressa. Come si può nota-re l’efficacia della vibrazione è evi-dente come mostra la marcata va-riazione di densità massima raggiunta.

Per quanto concerne i controlli in corso d’opera, dopo la caratterizza-zione iniziale del materiale, la fre-quenza del controllo è stata effet-tuata mediamente ogni 20.000 cubi di materiale fornito utilizzando i medesimi criteri.

Prove preliminari in corso d’opera Definite le caratteristiche dei ma-teriali di riempimento e le modalità dei controlli, la fase successiva è stata la scelta delle modalità di com-pattazione. Per tarare l’efficacia del trattamento è stato eseguito un cam-po prove variando l’energia immessa, la dimensione della ma-glia e la pezzatura del materiale di reintegro. Le variazioni delle carat-teristiche meccaniche del terreno vibrocompattato sono state control-late con prove penetrometriche di-namiche effettuate con un maglio da 50 kg rilasciato da un’altezza di 1.00 m, misurando l’avanzamento ogni 10 cm della punta conica di un’asta avente diametro di 45 mm.

Le prove sono state eseguite a va-rie distanze dai punti di infissione delle punti vibranti e nel baricentro nella maglia elementare, sia prima del trattamento di vibroflottazione che dopo l’esecuzione di un nume-ro adeguato di colonne attorno alla maglia campione.

I risultati ottenuti sono riportati in fig. 8-9 e si riferiscono ai valori di

colpi del penetrometro dinamico relativi alla verticale prossima al punto di vibroflottazione (densità massima) ed al centro della maglia (densità minima). Come si può no-tare il trattamento risulta sufficien-temente uniforme lungo tutta l’altezza trattata mentre, come da ipotesi, l’efficacia si riduce muo-vendosi lungo la diagonale sino al centro della maglia campionata.

Su entrambe le verticali si evidenzia invece il marcato incremento di resi-stenza rispetto alla situazione prima del trattamento di addensamento. Come si può notare la resistenza me-dia riscontrata prima del vibro-flottazione è risultata dell’ordine di 1-3 colpi/10 cm di affondamento mentre dopo il trattamento è risultato dell’ordine di 10-13 colpi/10 cm di affondamento. I risultati del monito-raggio eseguito invece nel corso dei lavori ed effettuato sempre mediante esecuzione di prove penetrometriche dinamiche, sono riportati in fig.10-11-12-13. I risultati ottenuti nel cam-po prove sono simili a quelli del campo prove, con valori medi delle resistenze nel terreno trattato dell’ordine anche in questo caso nel baricentro della maglia elementare di 10-13 colpi/10cm di affondamento.

Fig. 10 Resistenza alla punta in sito prima del tratta-mento - punto di vibroflottazione

Fig. 11 Resistenza alla punta in sito dopo il trattamen-to – punto di vibroflottazione..


20

Interpretazione dei risultati L’efficacia della vibroflottazione può essere valutata concretamente solo in termini di incremento per-centuale della resistenza alla pun-taIn termini indiretti l’efficacia del trattamento può essere valutata tra-mite correlazioni che forniscono una stima della densità relativa con-seguita. Va peraltro tenuto presente a questo riguardo che accanto ad evidenze sperimentali che mostrano con chiarezza come la densità rela-tiva sia correlata, sia per i terreni na-turali che per i materiali di riporto, alla resistenza alla punta, N’SPT ed alla pressione efficace verticale, σ’v, e che per una data profondità au-menti al crescere della resistenza dinamica offerta dal terreno, le cor-relazioni che legano la resistenza alla punta alla densità relativa risul-tano intrinsicamente empiriche e fortemente dipendenti dalle caratte-ristiche del penetrometro utilizzato.

Fatta questa doverosa annotazione, nel seguito si riporta il criterio uti-lizzato nel caso in esame per la sti-ma della densità relativa raggiunta. Tra le correlazioni esistenti si è fatto riferimento a quel-la proposta da

Bazaara [4] che nell’ambito dei va-lori di pressioni efficaci in esame, inferiori a 75 KPa , propone la e-guenterelazione:

( )[ ] 5.0'' 04.0120/ VSPTR ND σ+= nella quale:

( )155.015' −+= SPTSPT NN rappresenta il numero di colpi cor-retto per terreni sotto falda, essendo NSPT il numero di colpi registrato in assenza di falda di una prova SPT.

Le prove penetrometriche di con-trollo sono state eseguite impiegan-do, come ricordato, un penetrometro da cantiere a punta conica seguendo la procedura tedesca. Per poter far uso diretto della correlazione indica-ta da Bazaara occorre definire una correlazione tra il numero di colpi necessari per l‘avanzamento del pe-netrometro dinamico SPT, che è co-stituito da un’asta con fondo aperto, con il numero di colpi registrato dal penetrometro utilizzato in cantiere. Quest’ultimo, utilizzando un peso di 50 kg con caduta di 1.00 m, ha la medesima energia di impatto del penetrometro SCPT, a punta conica tipo Meardi-AGI, che impiega un peso di 73 kg con caduta da 0.70 m. Pertanto, essendo eguale l’energia di impatto si è assunto in via sem-plificata la relazione proporzionale all’affondamento:

( ) '10

'30 3NN dpsh =

essendo N’30(DPSH) il numero di colpi necessari per produrre l’avanzamento di 30 cm di un pene-trometro tipo Meardi ed N’10 il nu-mero di colpi registrato con il pene-trometro di cantiere per l’avanzamento di 10 cm.

Per completare la correlazione oc-corre poi definire il legame tra le prove SPT e le prove SCPT. A tal riguardo si è fatto riferimento agli studi condotti da Goel e alle indica-zioni fornite da pubblicazioni dello Studio Geotecnico Italiano relative a prove in banchi di sabbie e ghiaie a cui si può assimilare il riempimento esegui-to. Le relazioni proposte for-niscono valori nel range:

( ) SPTDPSH NN 00.150,0'30 ÷=

con valore suggerito di 0.6 ( Cestari [4]) e con valor medio di 0.75, as-sunto in via conservativa nel seguito come limite superiore. Ne consegue pertanto che la correlazione cercata tra prove in campo e prove Standard Penetration Test è indicativamente la seguente:

'10

' 54 NN SPT ÷≅

In fig. 14 sono riportati in funzione della profondità e per una densità relativa pari all’80%, il numero di

Fig. 12 Resistenza alla punta in sito prima del tratta-mento – baricentro maglia elementare..

Fig. 13 Resistenza alla punta in sito dopo il trattamen-to – baricentro maglia elementare.


21

colpi necessari per l’affondamento di 30 cm. Come si può notare dal confronto con i diagrammi pene-trometrici, il valore medio di densità relativa, stimato all’interno della maglia elementare tramite le densità in prossimità del punto di infissione (DR,max) e del baricentro della maglia

(DR,min) mediante la relazione: ( ) 3/2 min,max,, RRmR DDD +=

risulta elevato, rendendo evidente l’efficacia della vibroflottazione. Tale conclusione è confortata anche dai risultati ottenuti nel corso delle prove di carico (Fig. 15) spinte a 2400 KN con cedimenti millimetrici eseguite su plinti fondati su colonne di jet-gouting che risultano, all’ispezione visiva, molto più com-patte e regolari di analoghe colonne eseguite nella parte di riempimento non trattato a tergo delle banchine esistenti. Analoghe conclusioni si deducono anche dalla permeabilità degli scavi diretti eseguiti sotto la quota della falda durante la costru-zione dei plinti di fondazione.

Conclusioni L’intervento illustrato evidenzia la complessità delle tematiche cui occorre fornire soluzione tecniche quando si attivano progetti e realiz-zazioni che per la loro rilevante di-mensione fisica costituiscono una infrastruttura produttiva di larga sca-la, dimensioni a cui risultano pro-porzionali anche le conseguenze e

l’impatto degli interventi. Nel caso di studio va sottolineata l’importanza strategica dell’opera di contenimento a mare e delle meto-diche di posa in opera dei materiali di riempimento. Dalla cura e dall’attenzione a questi aspetti di-pende in larga misura il buon esito dell’intervento, il corretto utilizzo del sito produttivo, l’impiego effica-ce delle infrastrutture e dei fabbrica-ti e più in generale la sicurezza d’uso e l’impatto ambientale.

Va evidenziato, inoltre, come in-terventi di questa importanza e di questa scala possano essere proget-tati ed eseguiti correttamente solo se accompagnati da una fase sperimen-tale in campo, adeguatamente regi-strata ed interpretata, che consenta la decisiva “messa a punto” dell’intervento. In altri termini la fase tecnica non si esaurisce con la sola ideazione ma, al contrario, ri-sulta fondamentale anche quella, successiva, in campo come necessa-rio complemento alla validazione delle scelte progettuali. Nel caso il-lustrato appare innovativa la propo-sta e la realizzazione di un interven-to in grado di coniugare tecniche di miglioramento dei terreni in sito e l’impiego di materiale per riempi-mento ottenuto dalla macinazione di prodotti provenienti da demolizioni. Ciò comporta l’indubbio vantaggio di fornire soluzioni all’impiego di questi materiali riducendo l’impatto ambientale complessivo, viceversa

significativo dovendo in alternativa utilizzare rilevanti quantitativi di materiali provenienti da cava e con-ferire a discarica il materia-le di ri-sulta delle demolizioni.

Ringraziamenti Gli Autori desiderano ringraziare ing. Eduard Falk, dott. Marco Vi-dotto e dott.Massimo Contini della Soc. KELLER Fondazioni, per la preziosa e qualificata collaborazio-ne.

Riferimenti bibliografici [1] Esrig/Bachus, editors Deep Foun-dation Improvements: Design, Con-struction and Testing, American Soci-ety for Testing and Measurements, Philadelphia, 1991- Proceedings: - Castelli, R. J. Vibratory Deep Com-paction of Underwater Fil - Massarch, K.R. Deep Soil Compaction Using Vi-bratory Pro-bes - Neely,W., Leroy, D. Densification of Sand Using a Variable Frequency Vi-bratory Probe [2] Brown, R.E. Vibroflotation com-paction of cohesionless soil ASCE, JGED, GT12, 1977 [3] Garassino, A., Pasqualini, E. La Vibroflottazione Metodi per il miglio-ramento dei terreni 10° Ciclo di Confe-renze di Geotecnica di Torino, 1981. [4] Cestari, F. Prove geotecniche in sito Ed. Geograph, Milano, 1996. [5] Tanzini, M. L’indagine geotecnica Ed. Flaccovio, Palermo, 2002 [6] AA.VV. Applicazioni dele tecniche di vibrocompattazione profonda in am-bito portuale e marino Atti del conve-gno organizzato da Keller Fondazioni, Genova, Marzo 2005.

Fig. 14 – Correlazione tra profondità e densità relativa. Fig. 15 Prova di carico su colonne di jet-grouting


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31° PIANC Congress Estoril (Portugal), 14-18 May 2006

The Portuguese Organizing Committee of the 31st PIANC Congress (PIANC 2006) and the Portuguese Section of PIANC are very pleased to invite to attend the 31st PIANC Congress. The venue will be the new Congress Centre in Estoril, a very well known touristic place about 20 km west of Lisbon, famous for its casino.

More than 200 presentations by authors from around the world will be included in the technical pro-gramme in four parallel sessions. It is proposed to allocate a total of 20 minutes to each presentation includ-ing 5 minutes for discussion. Cer-tain topics may be best shown in a poster presentation. The posters will also be published in the Proceed-ings. The Congress topics are: 1 Inland navigation, waterways

and ports Ships, shipbuilding, naviga-

tion: Special ships for trans-port within short distance; Container transport with inland vessels as part of transport chain; Experiences with River Information Ser-vices (RIS). Inland waterways (design,

construction, maintenance, operation): River improve-ment and flood control in re-lation to navigation; Safety

of lateral flood embankments (geotechnical safety analysis, supervision and control); Bank protection (problems of ship collision, investigation of stability problems, new constructions, sealing) Locks, weirs, ship lifts: New

construction methods for concrete and steel structures and their foundations; Ex-periences with special lock-gates and filling/emptying systems; Repairing old struc-tures and repairing structures under operation; Planning and experiences with the op-eration of new ship lifts. Ecological aspects of inland

navigation: Consequences of environmental legislation for inland navigation and wa-terway planning and mainte-nance; Implementation of the European Union Water Framework Directive

2 Maritime navigation, seaways and seaports Container transport: Safety

and security aspects, inci-dents of ships; Sea transport and short sea shipping as part of the multi-modal transport chain; Development of ship dimensions, approach chan-nels and port infrastructures Seaways, channels, coastal

engineering: Consequences of very large ships for the in-frastructure and port man-agement; Flood protection. Ports (infrastructure, man-

agement, transshipment): Port security in a changing world; Changes in the re-quirements of ports and their hinterland connections; Ports as service and logistic cen-tres; Port master plans. Ecological aspects in port

planning and development: Green ports (lessons to be learned); Port-sate-control; Port environmental legisla-tion and port development Port development in coun-

tries in transition: Strategic planning; Innovative plan-ning; Direct and indirect vi-ability.

3 Environmental issues Dredging and beneficial use

of dredged material: Con-taminated sediments; Life cycle issues; (Regional) sediment management. Sustainable navigation:

River management; Coastal development; Balancing en-vironmental and economic aspects. Structures in marine envi-

ronment: Demands for spe-cial structures (construction, operation); Consequences for the environment; Safety as-pects for the navigation and the structures; Life cycle is-sues, regulatory concerns. Shipping: Ballast water; TBT

paints. 4 Recreational navigation

Changing demands for ma-rinas and other recreational navigation facilities (conclu-sions for design and opera-tion): Disabled and aging us-ers; Large sport navigation events; Congestion and com-peting use of recreational and commercial vessels. Re-development of old har-bour areas for marinas: Ex-periences with public-private-partnership. Security in marinas

Congressi “In Italia e all’estero”


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A special Young Professionals Award (3 levels) will be organized for authors born after 1 January 1972. The award consists of money prizes of € 1.000, € 500 and € 250. The authors who want to compete for this Award must State this inten-tion in the abstract of their paper and send in their final paper before 1 March 2006.

The Proceedings will be pub-lished in a CD-ROM. Authors must provide a final version of their papers/posters no later than 1 July 2006. The deadline for recep-tion of manuscripts is firm and any manuscript received after the dead-line may be returned. The CD-ROM will be ready for distribution to congress registrants by 15 Octo-ber 2006. The Book of Abstracts will be distributed to registrants at the beginning of the congress.

A technical exhibition will be held at the congress venue to high-light products, services and activi-ties related to PIANC areas of in-terest. The exhibition area will be the main meeting point outside the technical sessions. Participation in the technical exhibition is open to all companies and organisations that provide services in navigation, marine transportation, port infra-structures and coastal engineering. Costs of the booths and further in-formation will be available from the Portuguese Organizing Com-mittee in due time.

Technical visits for interested par-ticipants will be scheduled for Wednesday afternoon (17 May). The visits will include areas of in-terest in the Tagus estuary, Lis-bon’s coastal zone and the Port of Sines. The Portuguese Organizing Committee is also considering of-fering some sporting activities in that afternoon.

For further information and de-

velopments www.pianc2006.org or contact: PIANC 2006 Con-gress c/o Laboratorio Nacional de Engenharia Civil, Avenida do Brasil, 101 – 1700-066 Lisboa Portugal - Phone: +351-21-8443483 -Fax: +351-21-8443014 e-mail [email protected]

NAV 2006 International confer-ence on ship and shipping research Genova, Italy June 2006

Since 1980 CETENA, together with ATENA, has promoted and organised the NAV conference, held in Italy every 2-3 years. Since its first edition, this conference has been a successful get-together of shipyards, ship owners, research in-stitutions and navies. NAV 2006 will take place in Genova next June 21st - to 23th 2006, and the organis-ers are working to make it a suc-cessful event and the occasion for fruitful discussions about all the relevant issues regarding ships and shipping.

Genova has a glorious past, having been, for more than ten centuries, a powerful maritime republic, with fluorishing com-mercial activities both in Europe and in Eastern Countries. The wealth and power of the golden genoese era – between XIII and XVII century – favoured the city architectural and artistic devel-opment creating the important heritage which has been the rea-sonof last year’s role of genova as European Capital of Culture.

The NAV conference is pleased to come back to Genova after 14 years and to offer the conference delegates the opportunity to visit the city which has stepped with momentum and many new pro-jects into the third millennium.

As in the past editions, NAV in-tends to make the point about the recent developments of research and technology in the maritime area and offer industry, institu-tions, navies and academia an oc-casion to meet and discuss the most relevant naval and maritime issues. Papers related to the following topics will be welcomed: Ship Modellind and per-formance prediction: Physical and numerical modelling in hydrodynamics; Ship structures; Structural performances of advanced materials; Comfort and ergonomics; Virtual prototyping; Ship propulsion Design – Production tech-nology: Design for production; Concurrent engineering Simulation techniques and tools; Robotics application in ship-building; Experimental tools and me-todologies; Ship management and life cycle costs: Design for maintenability; Ship reliability improvement; Ship automation and innova-tive devices; Reduction of the enviromental impact. Waterborne transport: Maritime transport trends; Port-ship interface: Harbour design and infrastruc-tures; Short – sea shipping Yacht design and perform-ance: Advanced tools for perform-ance prediction;

Conference Secretariat: Giovanni Caprino: [email protected] Federica Valdenazzi: [email protected]


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Tavola Rotonda CIS-E: Il Progetto Adriatico nel si-stema idroviario europeo – La connessione del siste-ma idrofluviale europeo con il Mare Adriatico» 4 Luglio 2005 A cura di G. Passoni e M. Gentilomo

La Tavola Rotonda organizzata dal CIS-E, presso il Politecnico di Mila-no, promosso dal Prof. Antonio Mi-gliacci, ha riguardato un ambizioso progetto internazionale: il collega-mento fluvio-marittimo tra l’Adriatico ed il Danubio. I Relatori della Tavola Rotonda sono stati auto-

rità pubbliche, docenti universitari e professionisti di fama tra i quali, Giorgio Goggi, Assessore ai Tra-sporti e Viabilità del Comune di Mi-lano, Paolo Matteucci, Assessore alla Viabilità, Opere Pubbliche stradali, Mobilità e Trasporti della Provincia di Milano, Ugo Majone, Presidente dell’Associazione Idrotecnica Italia-na e Presidente del Consorzio del Ticino, Carlo Monai, Vicepresidente del Consiglio Regionale della Re-gione Friuli Venezia Giulia, Fabio Semenza, già Assessore ai Trasporti della Regione Lombardia e già Pre-sidente dell’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Milano, Gianni Verga, Assessore Sviluppo del Terri-torio del Comune di Milano. Mode-

ratore della Tavola Rotonda è stato: Pier Giuseppe Torrani, Presidente AIM (Associazione Interessi Metro-politani).

La Tavola Rotonda è stata precedu-ta da un incontro sul tema cui hanno partecipato Giovanni Azzone, Pro-rettore del Politecnico di Milano, Antonio Migliacci, Presidente CIS-E, Docente di Progetto di Strutture, Alberto Franchi, Membro del Comi-tato Tecnico Scientifico CIS-E, Do-cente di Scienza delle Costruzioni, Giuseppe Passoni, Docente di Idrau-lica Marittima, Flavio Boscacci, Do-cente di Economia Regionale. Coor-dinatore: Adolfo Colombo, membro del CdA del CIS-E, Presidente del Collegio degli Ingegneri e degli Architetti di Milano, di ANIAI e FAST. I dettagli tecnico economici del progetto sono stati illustrtati dal prof. Passoni di cui si riporta una sintesi dell’intervento.

Notizie

Il tracciato dell’idrovia


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Il progetto (di G. Passoni)

L'estensione del corridoio "A-driatico" verso Nord con una nuova infrastruttura idroviaria fino al Danubio, sarebbe il corollario alle considerazioni esposte dalla Com-missione Europea nel Libro Bianco del 2001. L'idrovia riveste interesse anche in considerazione di ciò che altri stati europei (Polonia, Slovac-chia, Ungheria e Austria) stanno facendo riguardo un possibile cor-ridoio idroviario Nord-Sud tra Stettino, lungo il corso del fiume Oder, intesecando l'Elba e il Danubio (vicino a Bratislava), nonchè in ragione del colle-gamento, già attivo da diversi anni, tra Danubio-Meno-Reno (idrovia Budapest-Vienna-Francoforte-Colonia-Rotterdam). La parte nord dell'Adriatico è lambita dal Corridoio 5 che poi prosegue in territorio sloveno e perciò è opportuno che l'idrovia Adriatico-Danubio transiti da Trieste. L’ottimizzazione delle infrastrutture portuali esistenti è possibile anche pensando a navi di medio cabotaggio di tipo ibri-

do, in studio da Fincantieri ed al-cune già in servizio, atte a navi-gare in acque interne ed anche in mare.

Benché le "condizioni al con-torno" siano promettenti, la de-terminazione del flusso di traffi-co di progetto per una idrovia e' pur sempre un problema com-plesso. Diversi metodi di stima sono stati adottati allo scopo In prima ipotesi si è posto che dei 140 milioni di tonnellate l’anno di merci nel nord Adriatico in na-vigazione internazionale se ne possano attirare un 60% e, in se-conda ipotesi, il ritenere che l’ipotetica idrovia sia in grado di attirare circa il 12-14% del flusso complessivo di merci trasportate su idrovia nell'Unione Europea. Entrambi i criteri conducono ad una stima di circa 100 milioni di tonnellate l’anno. Va ricordato anche che ogni anno almeno 120 milioni di tonnellate transitano i valichi stradali alpini che colle-gano l'Italia con Svizzera, Au-stria, Slovenia e diretti verso l'Eu-ropa Centrale (Alpen Transit).

Il tracciato preliminare prevede un primo tratto (120 km) d'idrovia in sotterraneo, da Trieste sino a rag-giungere la Sava. Da qui si potrebbe raggiungere il Danubio a Belgrado, e quindi risalire fino a Budapest e Vienna, navigando per 900 e 1200 chilometri rispettivamente.

Si potrebbe inoltre realizzare un’ulteriore idrovia (come già pre-visto per altre soluzioni), all'uscita dal tunnel verso la Sava, verso nord tale da connettersi con la Drava e quindi innestarsi con canali in parte già esistenti fino al Danubio a valle di Vienna. I costi di realizzazione di questa ulteriore connessione sareb-bero ben inferiori rispetto alla parte in sotterraneo però così facendo Vienna e Budapest disterebbero da Trieste di soli 440-460 km circa.

L'idrovia in sotterraneo (Trie-ste-Sava); La sezione geologica mostra, per gran parte del tracciato, rocce abbastanza facili da perforare anche per sezioni di scavo cospicue (17.8 metri di larghezza utile inter-na), tali da poter impiegare tecniche

Stralcio della carta geologico deltratto interessato dalla galleria flu-viale e profilo preliminare diquest’ultima.


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costruttive consolidate. Lungo il tunnel (120 km) sono previsti tre pozzi e due gallerie d’accesso, in altre parole sei segmenti di scavo in serie, ciascuno lungo 25 chilometri. All'intersezione tra pozzi e gallerie d’accesso vi saranno collegamenti fra le due gallerie idroviarie e al centro una galleria di servi-zio/sicurezza. Tra i pozzi e le galle-rie d'accesso vanno previsti altri by-pass ogni 4-6 chilometri.

E' ragionevole pensare che la gal-leria di servizio sia scavata per pri-ma, quale cunicolo pilota, e rivestita internamente con la collaudata tec-nica TBM, ad una media di 13-14 metri di galleria finita al giorno. Per le gallerie idroviarie, di dimensioni maggiori, è prudente assumere una velocità di avanzamento compresa tra 1 e 5 metri al giorno di galleria finita, a seconda della difficoltà di scavo, cioè in media circa 3 metri al giorno. Nel complesso le opere civi-li comporterebbero una durata dei lavori pari a 12 anni.

Il sollevamento delle navi in quota (+140 metri sul livello del mare) deve avvenire con nave in galleg-giamento e, per quanto possibile, in prossimità del mare. Così facendo si minimizza il consumo di acqua dol-ce - limite intrinseco per molte solu-zioni, tra cui alcune precedenti che, per i flussi di traffico attesi, sarebbe incompatibile con l'ecosistema i-drografico sloveno (Isonzo+Sava). Impianti di sollevamento similari esistono anche in Europa e capaci di far fronte a flussi di traffico quali quelli prima ipotizzati. Il costo di questi impianti è notevolmente infe-riore a quello delle opere civili, e perciò un eventuale raddoppio, se la domanda di transiti attraverso l'i-drovia aumentasse durante l'eserci-zio, non avrebbe un importante ef-fetto sul bilancio complessivo.

Per la movimentazione delle navi in galleria appare preferibile una so-luzione automatica di derivazione

ferroviaria-metropolitana. Ogni na-ve sarebbe trainata da due coppie di locomotori elettrici a motori lineari (2 a prua e 2 a poppa), con binari sulle banchine in fregio al canale, dotati di bracci telescopici per "ag-ganciare" la nave in totale automati-smo. Così facendo la movimenta-zione delle navi avverrebbe in totale assenza di personale sia sulle navi che sui locomotori (salvo situazioni di emergenza). Il cunicolo pilota, al termine dei lavori sarebbe reimpie-gato come galleria ferroviaria di servizio per il trasferimento degli equipaggi sbarcati-imbarcati alle sezioni di estremità.

L'idrovia a cielo aperto (Sava-Danubio), dopo aver raggiunto la Sava, ne seguirebbe il corso quasi fino a Zagabria, per dirigersi quindi verso Nord e, superati con una bre-ve galleria o con qualche conca di navigazione i bassi rilievi del Bilo-gora, innestarsi nella Drava, alla sua confluenza con la Mura. L'idrovia potrebbe proseguire attraverso il ca-nale Principalis-Csatorna (di circa 60 chilometri, già esistente) e, dopo aver percorso il lago di Neusieder-see, raggiungere il Danubio 35 chi-lometri a valle di Vienna. Questa soluzione ridurrebbe la distanze di Vienna da Trieste a soli 440 chilo-metri.

Il costo delle gallerie correnti (una per ogni senso di marcia) può essere d'ordine di 38.000 €/m, e quindi per le due gallerie correnti con le finitu-re civili si perviene ad un costo di circa 9 miliardi di Euro. A questi vanno aggiunti circa 1.0 miliardi di Euro per i pozzi di sollevamento, le due gallerie di accesso e i by-pass, arrivando alla cifra di circa 10 mi-liardi di Euro. La galleria ferroviaria di 5.50 metri di diametro al finito civile si può pensare abbia a costare 2 miliardi di Euro. Il costo degli im-pianti di sollevamento, con riferi-mento ad impianti analoghi, si aggi-ra sui 1.5 miliardi di Euro per cop-pia.

Nel complesso le opere civili, ov-vero le gallerie complete dei canali navigabili, i pozzi e le gallerie d'ac-cesso, i by-pass, la galleria di servi-zio e gli ascensori verrebbero a co-stare circa 14 miliardi di Euro. Agli importi precedenti va aggiunto il costo di tutti gli impianti (aerazione, illuminazione, sicurezza, ecc.) sti-mabile in 2 miliardi di Euro.

Per il canale navigabile dalla Krka/Sava al Danubio o per la si-stemazione dei tratti navigabili (nel complesso circa 300 chilometri), le stime sono molto più incerte, ma si può pensare che, comprese tutte le attrezzature, le chiuse, i manufatti, le strutture di sbarco e qualsiasi altro onere, si possa porre un costo speci-fico di 10 milioni di Euro a chilo-metro, così da giungere a 3 miliardi di Euro.

Per le attrezzature e le opere ag-giuntive (340 locomotori di trai-no/guida, 14 treni di servizio, sta-zioni, depositi, officine, segnaletica, edifici gestionali, sistemi di sicurez-za, soccorso etc.) le stime sono di 2.5 miliardi di Euro.

Aggiungendo un 10% d'imprevi-sti, la stima del costo per l'intera i-drovia (Trieste-Sava-Danubio) giunge a 23 miliardi di Euro.

Per valutare l’ipotetica redditività dell'investimento sono stati analiz-zati anche i costi finanziari e di e-sercizio, in totale assenza di finan-ziamenti pubblici. Si è supposto che i pagamenti alle imprese costruttrici siano uniformemente distribuiti nel-l'intervallo dei lavori (12 anni) e che il costo del denaro sia quello corri-spondente ad una serie di prestiti bancari (12) ciascuno con tasso an-nuo 4% e tempo di estinzione del debito di 20 anni. Per quanto ri-guarda i costi di esercizio, l'energia e' stata stimata in 10 centesimi €/kWh e il costo del personale (360 unità) in 16 Milioni €/anno.


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Per i ricavi si e' fissato un pedag-gio di 30.000 €/nave, comunque ap-petibile rispetto alle attuali alterna-tive modali (con le rotture di carico) per trasporti lungo la direttrice Nord-Sud.

In sintesi, se nella idrovia transitas-sero 100 milioni di tonnellate/anno si avrebbe che il rendimento finan-ziario della società di gestione della infrastruttura raggiungerebbe il 4% in 35 anni. Qualora però i flussi di traffico aumentassero a 150 milioni tonnellate/anno, in virtù della mag-giore convenienza economica di questa via di trasporto, si avrebbe che il rendimento del investimento sarebbe del 4% su 24 anni, del 8% su 30 anni, del 10% su 40 anni, va-lori di tutto rispetto se raffrontati al-le prestazioni di prodotti finanziari di medio-lungo periodo. Il commento (di M Genti-lomo)

L’interesse della materia oggetto di queste riunioni è sicuramente straordinario, tra l’altro, per gli o-biettivi del progetto e per le sue di-mensioni. Ci limitiamo qui a sotto-lineare i benefici ambientali, in ter-mini di minori emissioni di gas di combustione e di scorie in polvere nell’atmosfera ed in termini di ri-sparmio di energia (kilowattore per tonnellata chilometro) della trazione idroviaria rispetto a quella stradale: in definitiva i vantaggi dell’operazione nel suo complesso.

Senza entrare nel merito delle stra-tegie economiche e politiche, vi so-no poi i benefici potenzialmente dif-fusi in un’area certamente vasta, da un’opera di questo tipo: ci riferiamo – keynesianamente – a quelli per l’occupa-zione, locale e “lontana” dai cantieri, e, conseguentemente, per le economie della nuvola dei Paesi direttamente o indirettamente “toccati”.

E’ forse superfluo porre in evi-

denza le caratteristiche di innova-zione, di ingegno e di inventiva di questo ambizioso collegamento flu-vio-marittimo tra il sistema idrovia-rio europeo ed il mare Adriatico. (In proposito va ricordato che l’ingegneria non riguarda soltanto le opere cosiddette “dure” ma, con pa-ri importanza e dignità, quelle dedi-cate ai controlli ed all’esercizio del nuovo sistema).

Poiché il “Progetto Adriatico” è certamente un “mega progetto” complesso (l’importo stimato supe-ra due decine di miliardi di Euro) sono necessarie - e i promotori dell’iniziativa ci avranno già abbon-dantemente pensato –appropriate analisi di rischio volte a prevenire (e l’elenco non è limitativo): - il fallimento, anche parziale, del

raggiungimento degli obiettivi (funzionali, ingegneristici, della costruzione, ambientali)

- possibili malfunzionamenti, per difetti di progettazione, per ina-deguatezza o mancato aggior-namento dei sistemi di controllo e dei monitoraggi (prima, duran-te, dopo la costruzione e durante la sua vita di servizio)

- sottovalutazioni nelle analisi di costo e quindi

- il superamento dei costi - il superamento dei programmi,

temporali e finanziari - il superamento dei costi

dell’esercizio e delle manuten-zioni

- l’insufficienza di allocazioni per imprevisti, rischi ed utili del co-struttore

- l’inadeguatezza, rispetto al caso specifico, delle condizioni con-trattuali. Idealmente esse do-vrebbero riferirsi a nuove forme di agreement come, per esem-pio, ma non soltanto, Alliancing & Partenering, già applicate con successo in alcuni major project nel Regno Unito e altrove. L’obiettivo sarebbe quello di at-tribuire, pro quota tra commit-tenza e costruttori, le responsabi-

lità del Progetto e l’onere di e-ventuali maggiori costi come pu-re di ripartire tra di essi le even-tuali sopravvenienze attive

- il contenzioso: meglio le “diver-genze” tra committenza e co-struttori, Ciò in forme diverse dal “litigio” tradizionale, magari mitigato in termini di arbitrato: ideale potrebbe essere l’insediamento di un” Dispute Resolution Board”

Quanto sopra naturalmente appli-cato all’intera “vita di servizio” dell’opera (costruzione, esercizio, manutenzioni, eventuale dismissio-ne).

Le raccomandazioni che precedo-no - forse superflue, o apparente-mente ingenue – derivano d’altra parte dalle esperienze relative a di-versi importanti e recenti major pro-ject. Un’analisi di tali esperienze aggiornata al 2004-2005 indica co-me la crescita dei costi ed il supe-ramento di programmi ed obiettivi giustifica ampiamente quanto sia preferibile “arrossire oggi piuttosto che piangere domani”.

Talvolta gli scostamenti tra pre-ventivi e consuntivi sono di entità “fisiologica”; in un caso si è (quasi) raggiunta la perfezione: i lavori dell’Øresund Link sono finiti in tempo, senza costi extra e senza contenzioso (con un’ombra tuttavia: il traffico reale, nella prima fase di esercizio, indica che ci sono delle difficoltà nel ripagamento del capi-tale investito e degli interessi).

Riassumiamo, nella speranza che sia di qualche interesse, dati sinteti-ci, consuntivi, relativamente ad al-cuni recenti major project:

Il Progetto “Central Artery” di Bo-ston, che è il nuovo attraversamento stradale della città da Nord a Sud (per 200.000 veicoli al giorno) è ini-ziato nel 1995 ed è previsto che ter-mini, dopo cospicui ritardi, nel 2005.


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L’importo finale, 15.000 milioni di Dollari US, è aumentato, rispetto ai preventivi, del 70 percento.

Il Progetto “Channel Tunnel” è iniziato nel 1991 ed è terminato nel 1998. L’importo finale è stato 10.000 milioni di Sterline UK; i preventivi sono stati superati del 70 percento. Anche in questo caso il traffico reale è scarso rispetto alle necessità di ri-pagamento dell’investimento.

I lavori della “Barriera sul Fiume Schelda Orientale” (Oesterschelde-dam), progettata e realizzata in fun-zione anti-allagamento, sono iniziati nel 1976 e sono terminati nel 1986. La Barriera è in servizio dal 1987. L’importo finale dei lavori è stato 3.370 milioni di Euro; i preventivi sono stati superati del 10 percento.

Il complesso “Katse Dam”, Leso-tho, - un’opera idraulica – è partito nel 1991, è terminato nel 1997 ed è entrato in servizio nel 1998. L’importo finale è stato 440 milioni di Euro con una crescita, rispetto alle previsioni, del 60 percento.

La “Barriera di Rotterdam” (New Waterway) è iniziata nel 1991 ed è terminata nel 1997. L’importo è stato 380 milioni di Euro; i preventivi so-no stati rispettati.

Il collegamento stradale e ferrovia-rio tra Svezia e Danimarca denomi-nato “Øresund Link” è iniziato nel 1996 ed è terminato nel 2000. L’importo è stato complessivamente di circa 8 miliardi di Euro; i preven-tivi sono stati rispettati ma il traffico reale è scarso rispetto alle necessità di ripagamento dell’investimento.

Il progetto “Pipeline Alyeska”, A-laska, un oleodotto, è iniziato nel 1974 ed è terminato nel 1977. L’importo finale dei lavori è stato 2.700 milioni di dollari US; i consun-tivi sono stati 2,7 volte i preventivi.

Il Progetto “Ras Laffan Terminal” (che è un porto gasiero),

Qatar, è iniziato nel 1991 ed è ter-minato nel 1996. L’importo finale, 580 milioni di Euro, ha rispettato i preventivi.

Il Progetto “Thames Barrier” è iniziato nel 1974 ed è terminato nel 1980. L’importo finale dell’opera è stato 1.000 milioni di Euro. I preventivi sono stati superati in una misura eccezionale dovuto agli effetti di una “disruption” a 360 gradi.

Si noti che gli importi sono espres-si, se possibile e salvo diverso avvi-so, in Euro rivalutati (in modo approssimato) al 2004; le opere sono di grandi dimensioni, di pubblica utilità, con impatti sull’ambiente; la durata dei lavori varia - compresi extra-tempi rico-nosciuti o in ogni modo avvenuti - da 6 a 9 anni; le informazioni ed i dati economici raccolti sono “pubblici”, ossia pubblicati: riguardano i “prezzi” (il prezzo di vendita dell’appaltatore al committente); i progetti affidati a “prezzo fisso” non hanno previsto che il committente o l’appaltatore assumessero tutti i rischi; l’esposizione a rischi geotecnici e geologici varia sensibilmente da progetto a progetto; la vita di servi-zio tipica è, con eccezioni, 100 anni. Simposio su costruzioni in acciaio con palancole ori-ginali Hosch larssern e pa-reti combinate

organizzato da “Thyssen Krupp GFT Bautechnik”, Essen e “Masi-der s.a.s.”, Milano Venezia San Giuliano, 21 ottobre 2005 A cura di Maria Martino

Ci si aspettava che il simposio a-vrebbe riscosso un buon successo anche se non fino al punto di dover occupare la sala più grande del Ho-tel Russott per ospitare le 170 per-sone che vi si erano iscritte. Questa

conferma la solidità e la qualità del-la collaborazione tra Masider e la sua rappresentata Thyssen Krupp Gft Bautechnik, come pure il servi-zio reso da entrambi alla clientela e ai progettisti.

Le presentazioni sono state molto interessanti, anche per gli stessi Re-latori, che hanno ascoltato con mol-ta attenzione le relazioni dei colle-ghi.

Un particolare apprezzamento è stato dimostrato per le relazioni dell’ingegner Kai Bohmbach, ri-guardo alle pareti combinate “Pei-ne” della “Peiner Traeger” (Gruppo Salzgitter) e del Professor Roland Krengel, direttore tecnico della “HSP Hoesch Spundwand und Pro-fil” relativamente alla produzione di nuovi profili tra i quali quelli a for-ma di Z, non più con il solo gancio Hoesch ma anche con gancio Lar-ssen.

Un’altra relazione, con taglio pre-valentemente tecnico, da parte tede-sca è stata dedicata ai vibratori “Mueller”.

Di notevole interesse sono state le presentazioni dei Relatori italiani. L’ingegner Alberto Scotti, Presiden-te della “Technital”, progettista del “Sistema MOSE”, con lo stile ecce-zionale che gli è caratteristico, ha illustrato il progetto in tutti i suoi molteplici aspetti. Sempre per la Technital, l’ingegner Guido Fiorini ha illustrato il progetto dell’Isola dei Petroli, a Marghera, dove, per la prima volta è stata applicata a tutta altezza una guarnizione speciale su palancole Larssen 430 lunghe me-diamente da 24 m.

L’Ingegner Carlo Glauco Amoro-so dello Studio Altieri ha illustrato il progetto eseguito da “Altieri-Protecno” del Canale Industriale Sud, sponda Sud, di Porto Marghera dove, per la prima volta in Italia viene impiegata una parete combi-


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nata travi e palancole di produzione Salzgitter la quale, per la prima vol-ta al mondo, viene impermeabiliz-zata con la guarnizione brevettata Hoesch.

Tra i presenti, dirigenti di impor-tanti costruttori operanti nella Lagu-na di Venezia e del Consorzio Ve-nezia Nuova (Concessionario dello Stato per la salvaguardia fisica di Venezia e della sua Laguna), in par-ticolare, ma non soltanto, l’ingegnere Johann Stocker ed il ge-ometra Giorgio Pierucci.

L’ingegner Maurizio Gentilomo, Presidente di AIOM e persona am-piamente coinvolta nel Progetto del-la Salvaguardia di Venezia ha accet-tato di presiedere il convegno, come del resto già aveva fatto 10 anni fa (di seguito viene riportato il testo dell’intervento di apertura dei lavo-ri).

Nel pomeriggio è stata effettuata un’escursione in Laguna fino al can-tiere Malamocco dove i convenuti hanno potuto assistere all’infissione di un tubo di 37 m e 1.420 mm di diametro:chi è del mestiere può ca-pire quanto lo spettacolo sia stato affascinante. Nel Canale Industriale Sud di Porto Marghera, sponda Sud, si sono visti,

lungo la banchina della “Nuova Sirma”, i primi elementi di una pa-rete combinata di travi e palancole. Ha guidato la visita, con uno straor-dinario apporto di cultura tecnica e storica, l’ingegner Guido Fiorini.

I commenti dei convenuti raccolti durante ed alla fine del convegno sono stati molto positivi.

Il tutto nella cornice della sala dei Dogi dell’Hotel Russott, “addobba-ta” per l’occasione con tavole di profili di palancole, campioncini di gargami impermeabilizzati con guarnizione brevettata, palancole del nuovo profilo Larssen 755 (lar-go ben 755 mm). All’esterno dell’albergo è stato allestito un ga-zebo, con la bandiera della “Thyssen”, sotto il quale erano al-loggiati un elemento di parete com-binata e vibratori “Mueller” di varie dimensioni.

E’ previsto che le relazioni pre-sentate siano scaricabili dal Sito del-la Masider (www.masider.it); verrà inoltre realizzato un DVD specifico. Della presentazione online e della disponibilità del DVD sarà data da Masider opportuna informazione. Per ulteriori informazioni si prega di contattare: Maria Martino

(Masider Materiali Siderurgici & Affini S.a.s. Via dei Cybo, 4, 20127 Milano Tel.: 02 - 28.29.484, 28.41.813; Fax 02 - 28.28.092 web: www.masider.it; e-mail: [email protected])

Intervento di apertura di Maurizio Gentilomo

Gentili Signori desidero dirvi che mi sono sentito molto onorato e contento accettar-ndo l’invito della “ThyssenKrupp” e dei Signori Andrea e Maria Mar-tino della MASIDER (agente e-sclusivo in Italia della “Thyssen-Krupp”) a partecipare a questo Convegno: nella mia veste di inge-gnere di lungo corso, di presidente pro tempore dell’«Associazione di Ingegneria Offsore e Marina» (AIOM) di Milano e, non ultimo, di persona informata sul Progetto Venezia (alcuni di voi ricorderanno che mi sono occupato direttamente e, successivamente, come consu-lente del Consorzio Venezia Nuo-va, del grande progetto, noto sotto il nome di “MOSE”, per la salva-guardia fisica di Venezia e della sua Laguna).

Proprio 10 anni fa ho avuto l’onore di presiedere un analogo evento, già allora lodevolmente or-ganizzato, a Venezia, ancora dai promotori di oggi, sull’impiego di ben noti elementi costruttivi d’acciaio inventati cento anni fa dall’Ingegnere tedesco Tryggwe Larssen, capo del Genio Civile di Brema. Si tratta delle “palancole”: profili di acciaio sagomati in modo tale da assicurare un’elevata resi-stenza strutturale flessionale e do-tati di gargami atti a garantire un robusto concatenamento mutuo, tra i singoli elementi (o tra coppie di – o addirittura quattro - elementi), al fine di isolare degli spazi, nell’acqua o in ambienti altamente permeabili, dove poter lavorare all’asciutto.


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L’invenzione - certamente genia-le e, come provano i fatti, di succes-so - ha subito, dalla fase inziale di più di un secolo fa, una costante e-voluzione che è stata raccontata mi-rabilmente da Maria Martino in un articolo pubblicato sul n. 25, 2002 («Un centenario speciale») del Bol-lettino AIOM (raccomando la lettu-ra di questo scritto che costitueisce un autentico capitolo di una parte non trascurabile del periodo indu-striale in cui viviamo).

Come spesso accade, l’homo fa-ber (anche e soprattutto perché ho-mo sapiens) si è ispirato, per inven-tare le palancole, alle esperienze della tradizione: voglio dire, per e-sempio, alle tradizionali “ture” di panconi di legname - peraltro d’uso storico a Venezia - con l’aiuto delle quali si sono da sempre potuti rea-lizzare lavori normali e straordinari in presenza d’acqua.

I valori aggiunti, rispetto ai panco-ni, sono stati innovazione, prefab-bricazione, industrializzazione e standardizzazione: valori che è di moda oggi, talvolta soltanto ritual-mente, invocare a gran voce.

Dieci anni fa avevamo registrato un’ulteriore evoluzione - almeno, in Italia - applicativa delle palancole: da un impiego temporaneo (per e-sempio, per costruire all’asciutto fondazioni subacquee) ad un impie-go permanente, anche in ambienti aggressivi (per esempio, ma non soltanto, per costruire nuove ban-chine portuali).

Le tecnologie avanzate, di cui vi parleranno i Relatori del Convegno, hanno esteso l’applicazione di que-sti elementi alla soluzione di seri problemi ambientali: mi riferisco alle sigillature tra i gargami delle palandole necessarie per confinare in sicurezza terreni inquinati ed alle protezioni volte a proteggere nel tempo l’acciaio delle palancole dalle

aggressioni chimiche locali (per e-sempio l’acqua di mare).

Ulteriori passi in avanti riguardano la formazione di strutture composite ad alta resistenza strutturale formate con palancole saldate a tubi o profili d’acciaio (composite wall o combi-ned wall), rinforzate con tiranti ade-guatamente ancorati.

Infine, lasciatemi ricordare i più importanti degli “impatti” che ho avuto, nella mia vita professionale, con la palancola: per le fondazioni del Viadotto dei Navicelli (Auto-strada Sestri Levante-Livorno), a Pisa; per il Cellular Cofferdam del Tarbela Dam Project (Pakistan): muraglioni con i quali si è effettuata la deviazione del Fiume Indo; per le fondazioni ed i piloni del Ponte so-speso sul Rio Magdalena, a Barran-quilla, Colombia, dove sono stati contrastati, con l’aiuto di strutture orizzontali (template), battenti d’acqua fino a 14m; per le applica-zioni strutturali-ambientali della Salvaguardia di Venezia, delle quali si parlerà ampiamente nelle presen-tazioni che seguono.

Passiamo dunque ad ascoltare gli illustri Relatori.

Alberto Scotti, Amministratore Delegato di Technital S.p.A., Mila-no, Verona. Egli, con la sua Società di Ingegneria, è il progettista del si-stema di interventi volti alla salva-guardia fisica di Venezia e della sua Laguna. Trattasi di un mega-progetto (di svariati miliardi di Eu-ro) con finalità prevalentemente i-drauliche e, contemporaneamente, ambientali, di rinforzo dei litorali marini, di restauro straordinario de-gli insediamenti urbani lagunari (Venezia compresa), funzionali (si pensi alla portualità di Venezia). L’elenco che vi ho esposto è som-mario e non limitativo. L’Ing. Scotti cercherà di riassumere, con l’abilità che lo caratterizza, questa immensa materia; magari vi dirà che informa-

zioni più dettagliate si trovano sul sito www.salve.it edito dal Magi-strato alle Acque di Venezia, ente concedente degli interventi dello Stato affidati al Concessionario Consorzio Venezia Nuova.

Guido Fiorini, Technital S.p.A. che illustra un importante progetto realizzato nella Laguna di Venzeia da “Magistrato alle Acque di Ve-nezia-Consorzio Venezia Nuova”: il “confinamento” dell’Isola dei serbatoi petroliferi (che era un si-to seriamente inquinato), a Porto Marghera. L’intervento ha una funzione multipla: di bonifica am-bientale (si elimina il rilascio dall’isola verso la Laguna di so-stanze inquinanti provenienti da diverse centinaia di migliaia di metri cubi di materiali depositati sull’isola provenienti da lavora-zioni industriali (arsenico, cadmio, piombo, rame, zinco, ecc.); strut-turale (per sostenere le sponde dell’isola nei confronti dei dra-gaggi portuali); funzionale (mi-glioramento delle caratteristiche di navigabilità del Canale Litoraneo Malamocco Marghera). La solu-zione con palancole d’acciao rin-forzate con tiranti e dotate di guarnizioni poliuretaniche e prote-zioni anti-corrosione è stata scelta, anche in relazione alle caratteristi-che geotecniche locali, tra diverse alternative: diaframmi di calce-struzzo, diaframmi plastici e, ap-punto, palancole d’acciaio. Com-pletano l’intervento opere com-plementari come sovrastrutture, la gestione dei drenaggi, ed altro an-cora. Ritengo che sia utile, per gli ascoltatori, porre in evidenza che il progetto è del tipo integrato: è una parte importante del progetto generale della Salvaguardia fisica della Laguna di Venezia, ha finali-tà ambientali e funzionali, è inno-vativo (palancolati permanenti) e, non ultimo, è stato “ottimizzato” (derivando esso da una scelta tec-nico-economica tra diverse alter-native).


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Roland Krengel, HSP Hoesch Spundwand und Profil, Dortmund. La relazione di R. Krengel riguarda, nel suo insieme, la produzione di palancole della HSP Hoesch: i tipi in produzione, comprese le palanco-le sagomate a “Z”, le sigillature tra i giunti (gargami). Inoltre, l’evoluzio-ne e lo sviluppo della produzione, la capacità di produzione dei profili, esempi di applicazioni in progetti vari, anche a Venezia, combined wall (o composite wall) compresi.

Carlo Glauco Amoroso, Studio Altieri, Thiene che illustra gli inter-venti, progettati dallo Studio Altieri e dalla Protecno di Padova, eseguiti, a Porto Marghera da Magistrato alle Acque di Venezia-Consorzio Vene-zia Nuova, per allestire un adeguato miglioramento ambientale e struttu-rale delle sponde del Canale Indu-striale Sud. Trattasi di 3,6 km di sponde (da realizzare in diversi lot-ti): gli obiettivi sono la protezione anti erosione delle sponde, l’interdi-zione dell’apporto di sostanze in-quinanti da terra verso la laguna e precostituire nuovi accosti portuali. La soluzione scelta coontempla l’impiego di palancolati compositi (con travi di acciaio) dotati di tiranti e giunzioni poliuretaniche (è poi prevista l’integrazio-ne funzionale dei palancolati mediante la colata di diaframmi plastici). Completano i lavori, come vi dirà Carlo Glauco Amoroso, sovrastrutture, arredi por-tuali, ed altro ancora. Anche in que-sto caso valgono le considerazioni relative all’Isola dei petroli: il pro-getto è di tipo integrato: infatti è una parte importante del – e coerente con – il progetto generale della sal-vaguardia fisica della Laguna di Venezia, ha finalità ambientali e funzionali, è innovativo (palancolati compositi permanenti).

K. Lentzen, Peiner Träger GMBH – Peine. L’impresa rappre-sentata dall’Ing. Lenzen ha origini antiche: è del 1858 (allora Ilseder

Hütte), per la fabbricazione indu-striale di prodotti siderurgici. Nel 1970 si unisce alla Salzgitter, ben nota dagli ingegneri per le sue mac-chine speciali per lavorazioni in sot-tosuolo. Nel 2001 Salzgitter AG di-venta una holding e Peiner Tärger un’unità produttiva autonoma la cui produzione spazia comprende pa-lancolati, pali d’acciao, strutture di travi d’acciaio ad ala larga, combi-ned wall, connettori speciali (lo-cking bar), utilizzando i propri sta-bilimenti, forni elettrici, laminatoi, strutture commerciali (Thyssen-Krupp GfT Bautecknik). L’Ing. Lenzen preciserà, ovviamente, mol-to meglio questo mio breve excur-sus e fornirà inoltre dati tecnici nella sua relazione scritta. Infine: sarà presentato, con esaurienti dettagli, un progetto molto importante: il terminal container di Bremerhaven dove si utilizzano praticamente tutte le tecnologie messe a disposizione da Peiner Tärger.

Johannes Köcher, ThyssenKrupp GmbH, Essen. L’intervento di Jo-hannes Köcher riguarda le caratteri-stiche, il funzionamento, i campi d’applicazione e le applicazioni stesse di speciali attrezzature di can-tiere: i vibratori Müller. Essi sono progettati per impieghi vari come: infiggere palancole, costruire dia-frammi e fondazioni, eseguire test su linee ferroviarie dell’alta velocità. Si noti che i vibratori delle maggior dimensioni raggiungono un peso di 15 tonnellate con una potenza di 1000 kW. La descrizione di queste attrezzature comprende quella degli strumenti complementari come, im-portantissime, le morse di appiglio degi elementi costruttivi d’acciaio da infiggere (o estrarre): palancole, pali, profili; le atterzzature – gru - necessarie per manipolare i vibrato-ri, ed altre ancora. La descrizione delle applicazioni realizzate riguar-dano anche, manco a dirlo, il Pro-getto di Venezia (la conca di navi-gazione di Malamocco, realizzata con composite wall.

Giornate Italiane di Inge-gneria Costiera (VIII ed.) Civitavecchia

23-25 novembre 2005 A cura di Elio Ciralli e Mariella di Leo

E’ stato un grande successo l’edizione di Civitavecchia delle Giornate Italiane di Ingegneria Co-stiera. L’evento organizzato dalla Sezione Nazionale del PIANC-AIPCN, con la collaborazione di AIOM, è un appuntamento ormai atteso e importante nel panorama della comunità della navigazione e dell’ingegneria portuale e costiera nazionale. L’alto numero di iscritti (oltre centocinquanta), l’alta qualifi-cazione dei partecipanti e l’ottima affluenza su tutte le giornate dei la-vori hanno a dir poco confermato l’ottima vitalità scientifica del setto-re in Italia.

La sede ospitante è stata quella dell’Autorità Portuale dei Porti di Roma e del Lazio, al Porto di Civi-tavecchia, presso la nuova Sala Convegni. A parte qualche lieve in-conveniente tecnico, l’organizzazio-ne ha ben operato nonostante la probabilmente inaspettata affluenza. Il Comitato Scientifico ha optato di operare su sette sessioni che si sono svolte con questo progressione: Sess. A: tecnico-operativa; Sess. B: tecnico-scientifica; Sess. C: navigazione interna; Sess. D: tecnico-amministrativa; Sess. E: tecnico-progettuale; Sess. F1: tecnico-progettuale per

memorie selezionate; Sess. F2: tecnico-scientifica per

memorie selezionate


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La scelta, coraggiosa per l’ampiezza delle tematiche trattate, è stata premiata dal fatto che sia le relazioni presentate nelle Sessioni programmate che le memorie sele-zionate per le Sessioni F sono state di buon livello scientifico e hanno catturato l’attenzione dei presenti. Non può sottacersi il dinamismo dell’Associazione Internazionale di Navigazione, con la collaborazione dell’AIOM, che ha ben saputo rin-novare, ancora una volta, l’attenzione degli addetti al settore.

Rimandando agli atti per tutte le memorie presentate, si riassumono alcuni interventi particolarmente significativi.

Nel suo discorso introduttivo, G. Moscherini, presidente della Auto-rità Portuale di Civitavecchia, ha illustrato le principali linee di svi-luppo del porto negli ultimi anni; ha spiegato che il primo obiettivo è sta-to quello di separare il porto com-merciale da quello storico per il quale, nella parte più vicina al cen-tro cittadino, si prevede di realizzare il waterfront, con alberghi, ristoran-ti, ecc.

Un altro punto di forza del porto è il fatto di essere un terminal delle cosiddette Autostrade del mare; a Civitavecchia sono già operative le linee per Barcellona, Tolone, Pa-lermo, Cagliari, Tunisi, e si spera a breve anche il Marocco e l’Egitto.

Dal punto di vista dello sviluppo del porto si segnala il notevole au-mento del traffico crocieristico negli ultimi anni, per il quale si prevede un ulteriore aumento grazie ai lavori che stanno interessando l’antemurale Colombo (la diga fo-ranea del porto n.d.,r.), che porte-ranno ad incrementare gli accosti dedicati alle crociere. Anche i traffi-ci di materiali industriali hanno vi-sto un notevole incremento, in mo-do particolare quello di auto nuove

(circa 300.000 vetture all’anno). Il porto conta di attrezzarsi con una nuova area a nord, da destinare ai traffici con la Cina.

A proposito dei nuovi traffici commerciali Moscherini ha sottoli-neato la necessità di attrezzare i por-ti italiani ad accogliere i nuovi traf-fici (si prevede che entro il 2010 en-treranno 10 milioni di TIUS in più rispetto allo scorso anno in Mediter-raneo), e in particolare di attrezzare gruppi di studio preposti ad indivi-duare i siti più idonei allo scopo. Durante la visita al porto si è poi po-tuto verificare lo stato d’avanzamento dei lavori citati, che in sintesi sono: l’allungamento e il rafforzamen-

to dell’antemurale; il raddrizzamento delle banchi-

ne, in modo da creare fronti dritti idonei ad accogliere le nuove navi da crociera.

M. Ievolella, dell’Autorità Por-tuale, ha poi tracciato un excursus sulla storia del porto, a partire dall’antico Centumcellae romano, passando per successivi completa-menti, su progetto di famosi artisti del Rinascimento Italiano, fino ai recenti sviluppi e previsioni.

Il tema delle Autostrade del Mare è stato poi ripreso e trattato in detta-glio da F. Capocaccia, amministra-tore delegato della RAM (Rete Au-tostrade Mediterranee), società interamente pubblica costituita dal gruppo Sviluppo Italia, d’intesa con il Ministero delle Infrastrutture, per attuare il programma di sviluppo delle "Autostrade del Mare", fina-lizzato alla creazione di un'efficiente rete di trasporti marittimi nel Paese. Lo scopo del progetto è quello di creare una rete di trasporti efficien-te, alternativa alle vie di trasporto tradizionali su strada o rotaia, ormai congestionate, e competitiva in quanto a costi, rispetto dell’ambiente e sicurezza.

La RAM ha elaborato un master-plan nazionale, nel quale sono state definite le direttici italiane (adriati-co-ionica e tirrenica) ed i requisiti necessari per lo sviluppo delle Au-tostrade del mare; in questo ambito ha anche stilato una lista di porti ita-liani esistenti che possono risponde-re a questi criteri. Capocaccia ha spiegato che il trend di utilizzo dei mezzi di trasporto marittimi è in crescita, ma l’offerta è ancora supe-riore alla domanda. Si sta studiando con il governo la possibilità di in-centivare i trasporti marittimi trami-te un eco-bonus, che dovrebbe ab-battere del 20-30% le spese vive del trasporto marittimo; a questo si ag-giunge anche una campagna pro-mozionale con help desk a disposi-zione degli utenti e sito internet de-dicato, per aiutare i trasportatori a ricalcolare il costo del trasporto sul-la base delle nuove opzioni offerte dal trasporto marittimo.

J. Melby dell’US Army Corps of Engineers ha fatto una presentazio-ne delle attività che si svolgono nei laboratori americani ed in particola-re in quello di Idraulica Costiera. Ha spiegato che il focus principale dell’ USACE è sul dragaggio, sul quale si concentra una intera linea di ri-cerca; ci sono però anche altre linee di ricerca, tra le quali ha menzionato il “Coastal inlet program” e lo “Slo-ping float breakwater design”. Al-cuni importanti risultati ottenuti nell’ambito delle attività svolte ad oggi sono costituiti da : nuove equazioni empiriche per il

run-up e per la stabilità, in cui la massima forza che agisce sulla cresta della struttura per metro lineare è proporzionale al mas-simo momento del flusso tra-smesso alla struttura; nuove formule per la previsione

del danneggiamento nel tempo delle strutture, in funzione del numero di onde (Melby e Koba-yashi, ASCE 1998), riportate nel Coastal Manual


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simulazione del ciclo di vita di una struttura attraverso modella-zione numerica, per poter ipotiz-zare possibili scenari di interven-to.

Paolo. De Girolamo, professore dell’Università dell’Aquila ha pre-sentato il progetto PRIN 2004 sulle onde di maremoto generate da fra-ne, a cui partecipano le Università di Roma2 e Roma3 e l’Università di Bari, in collaborazione anche con l’APAT ed altre università america-ne. L’ obiettivo del progetto è lo studio degli aspetti idraulici della generazione e propagazione delle onde di maremoto, e la loro intera-zione con le strutture costiere, il tut-to finalizzato allo sviluppo di mo-delli previsionali e di sistemi di al-lerta in tempo reale, basati su misure mareografiche. Lo studio è stato condotto tramite modelli sia fisici che matematici (modelli SPH in grado di simulare flussi 3D). De Gi-rolamo ha mostrato un’applicazione di questi studi al caso dello Strom-boli, dove recentemente (dic. 2002) si è verificata una frana di materiale che dalle pendici è scivolato nel ma-re, dando luogo ad onde di maremo-to che in pochi minuti si sono pro-pagate lungo la costa settentrionale, provocando danni all’abitato di Stromboli. Il modello ha fornito, in questa applicazione, i tempi di arri-vo della perturbazione, che sono e-stremamente importanti per la Pro-tezione Civile ai fini del warning, ed una mappa con l’estensione della perturbazione, dalla quale si vede come quest’ultima sia stata influen-zata in maniera determinante dalla batimetria.

Leopoldo Franco professore dell’Università di Roma 3 ha pre-sentato il progetto di ricerca europeo CLASH, che ha come prodotto un metodo di previsione delle portate di overtopping, basato sull’integrazione di dati provenienti da diverse fonti (misure su prototi-po, misure di laboratorio, modelli

numerici). Il metodo è basato su una rete neurale, nella quale entrano in gioco 15 parametri, di cui 3 idraulici e 12 geotecnici. L’utente del model-lo introduce questi 15 valori, e rica-va come output la portata media, più una stima dell’incertezza legata a questa valutazione. Il risultato finale della ricerca sarà contenuto in linee guida per la progettazione, disponi-bili probabilmente già all’inizio del 2006 sul sito http://www.clash-eu.org/.

Sono poi state presentate le linee guida per la redazione dei piani re-golatori portuali, esposte dall’Ing. A. Ferrante, Consigliere del Con-siglio Superiore dei Lavori Pubblici. L’elemento fondamentale sottoline-ato dal relatore in relazione al piano portuale è la flessibilità, con riguar-do sia alle caratteristiche plano-altimetriche del porto, sia alla fami-glia d’uso, sia alla griglia di condi-zioni e criteri (per gli aspetti tecni-co-marittimi e ambientali). La ne-cessità di un piano regolatore flessi-bile nasce dall’esigenza di apportare le modifiche che via via si rendano necessarie, senza dover necessaria-mente ricorrere alle varianti, lunghe ed onerose. A tale scopo si suggeri-sce dunque di introdurre parametri prestazionali o ambientali piuttosto che specificare le tipologie costrut-tive in dettaglio, ad esempio il coef-ficiente di riflessione richiesto, il coefficiente di inquinamento acusti-co ammissibile e così via. Queste osservazioni sono state supportate dai risultati (ancora parziali) di una ricerca che una task force della AIPCN sta svolgendo, raccogliendo informazioni sulla redazione dei piani regolatori portuali in altri Pae-si; i risultati parziali ad oggi raccolti hanno già confermato che la flessi-bilità è la caratteristica chiave nella redazione dei piani portuali.

M. Gabellini dell’ICRAM ha poi fatto un excursus sulla normati-va vigente in materia di gestione dei sedimenti dragati, sia a livello na-

zionale (DM 24 gennaio 1996; D Lgs 152/99 Art 35; DM 6 nov.2003 n°367) che internazionale (Legge quadro acque 2000/60/CE). Ha inol-tre presentato un Manuale tecnico, che sarà disponibile a breve, redatto insieme all’APAT su incarico del Ministero dell’Ambiente. Il manua-le è inerente alla movimentazione dei sedimenti marini in tutti gli am-biti (ivi incluse anche le cave!).

Renata Archetti dell’Univer-sità di Bologna ha presentato i risultati del progetto Coastview, finanziato dalla Comunità europea. Ha presen-tato alcune delle applicazioni di monitoraggio realizzato mediante acquisizione ed elaborazione di immagini. Questo tipo di monito-raggio presenta alcuni vantaggi: - costi contenuti - alta risoluzione temporale - applicabilità in tutte le condizioni del mare Il parametro monitorato, in quanto ritenuto il più significativo, è il vo-lume della spiaggia intertidale, in-vece della posizione della linea di riva.

Il metodo comunque è ben noto, visto che il prof Robert Holman dell’Oregon State University sta studiando questo sistema fin dal 1990. Le sperimentazioni condotte nell’ambito del progetto Coastview hanno mostrato che il metodo è molto preciso (nel rilievo della linea di riva l’errore tra metodo batimetri-co e ripresa da videocamera è risul-tato di 70 cm, con una deviazione standard di 20 cm).

Delft ha sviluppato a questo scopo il sistema Argus, composto da 4 videocamere; ogni stazione può coprire qualche km di costa, non di più; il costo della singola stazione è di 14.000 € , però l’università di Bologna sta cer-cando di realizzare qualcosa di analogo con un costo di attrezza-tura molto inferiore.


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