Livello 2 parte 3 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione rischio frane

Livello 2 parte 3 – linee guida ponti esistenti: classe di attenzione rischio frane

Prosegue l’analisi a puntate delle Linee guida sui ponti esistenti, dopo i precedenti articoli:

Con questo articolo continua il percorso di descrizione delle diverse Classi di Attenzione (CdA) previste dal Livello 2 delle “Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti”.

Dopo aver approfondito i flussi logici che definiscono le CdA del rischio strutturale-fondazionale e sismico, affrontiamo in questo appuntamento il percorso logico per qualificare la Classe di Attenzione del rischio frana. Argomento tra l’altro sempre molto attuale nel fragile contesto idrogeologico che caratterizza il territorio italiano. Ricordando, come sempre, che la finalità delle Linee Guida è di costruire qualitativamente «[] una stima approssimata dei fattori di rischio, utile per la definizione di un ordine di priorità per l’approfondimento delle indagini/verifiche/controlli nonché per la programmazione degli interventi manutentivi e strutturali necessari».

Per ogni categoria di rischio, la CdA è valutata in modo semplificato per operatori logici, in funzione della pericolosità, dell’esposizione e della vulnerabilità della singola opera, partendo dai risultati delle ispezioni visive del Livello 1.

Classe di Attenzione associata al rischio frane

A seguito del moltiplicarsi degli intensi eventi pluviometrici e dell’assenza di corrette politiche di costruzione intraprese sui territori a maggior rischio, i dissesti idrogeologici interessano sempre più il nostro territorio nazionale.

Anche le infrastrutture viarie ne vengono coinvolte, con danni a volte ingenti dai quali derivano inagibilità della rete viaria e addirittura crolli. L’ultimo evento in ordine di tempo ci riporta indietro di soli pochi mesi, alla fine dell’anno scorso, quando una frana ha spazzato via un tratto di viadotto dell’autostrada Torino-Savona. Solo per fortuna evitando il coinvolgimento di persone. Pertanto si tratta di un rischio a volte molto alto per determinare aree del territorio nazionale, di cui le Linee Guida tengono conto per la sicurezza dei ponti e viadotti esistenti.

La definizione della CdA del rischio frane è impostata nel modo analogo a quanto visto precedentemente per il rischio strutturale-fondazionale e sismico, sempre per classi ed operatori logici, con la sola differenza che in questo caso si utilizza il termine di “suscettibilità” anziché quello di “pericolosità, poiché «[…] viste le specifiche difficoltà intrinseche alla definizione della probabilità di accadimento dell’evento, si vuole far riferimento alla sola previsione spaziale, trascurando la previsione di tipo temporale».

Fig.1_Tabella 4.15 delle Linee Guida: parametri determinanti i fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione per rischio frane.

La Tabella 4.15 evidenza molte similitudini rispetto alle stesse illustrate per la determinazione delle CdA per rischio strutturale-fondazionale e sismico. Anche in questo caso la CdA fa riferimento a fattori determinati mediante la combinazione di parametri primari e secondari.

In particolare i parametri di esposizione hanno definizione analoga a quelli illustrati nelle Tabelle 4.1 e 4.11 delle CdA per rischio rispettivamente strutturale-fondazionale e sismico, così come il parametro di vulnerabilità legato alla robustezza del ponte è di analoga definizione a quello già visto per la CdA del rischio sismico.

Stima del livello di suscettibilità legato al rischio frane

Il livello di suscettibilità dipende dal contesto geomorfologico dove è situato il ponte, come desumibile dalle schede di Livello 0 o dalle ispezioni di Livello 1. Qualora l’infrastruttura si trovi in un’area sicura, non occorrerà proseguire con la valutazione della CdA per rischio frane.

Viceversa, nel caso in cui il ponte sia ubicato in un contesto già caratterizzato da eventi franosi pregressi, la metodologia delle Linee Guida suggerisce analisi più approfondite di Livello 4.

La stima della suscettibilità potrà basarsi sulla documentazione tecnica delle Autorità distrettuali e territoriali, sulle immagini satellitari o sulle mappe di pericolosità già sviluppate in precedenti processi pianificatori. Tutti documenti che costituiscono utili punti di riferimento per l’analisi del rischio, anche se non sempre esaustivi. Le Linee Guida propongono alcuni dei consueti parametri di classificazione, introducendo anche la nomenclatura propria delle “instabilità di versante”, quali la magnitudo, la velocità e lo stato di attività, i quali sono poi combinati con parametri secondari legati alle incertezze di modello e alla presenza o meno di misure di mitigazione, secondo lo schema in Fig.2.

Fig.2_Flusso logico per la determinazione della classe di suscettibilità.

L’instabilità di versante è valutata attribuendo un punteggio, secondo quanto indicato dalle Tabelle 4.16 e 4.17, ai seguenti parametri che il tecnico dovrà considerare:

  • stato di attività per le frane riconosciute (PA), o di grado di criticità per le frane potenziali (PC);
  • massima velocità potenziale di spostamento in funzione della tipologia di frana in atto o potenziale PV;
  • magnitudo, intesa come volume mobilizzabile PM.

Risultando complessa la previsione di accadimento, il tecnico è chiamato a dare un punteggio ai parametri sopra elencati, in relazione alla consultazione della documentazione pregressa disponibile e alle osservazioni eseguite in situ.

La valutazione del livello di instabilità si basa sulla sommatoria dei valori associati ai tre parametri:

P = PA + PM + PV per le frane riconosciute

P = PC + PM + PV per le frane potenziali

“[] In quest’ultimo caso sarà compito del tecnico incaricato illustrare, anche avvalendosi di documentazione fotografica, le caratteristiche geologiche, geomorfologiche e geo-meccaniche che hanno portato a individuare la frana potenziale, e segnalare l’eventuale necessità di approfondimenti e verifiche tese a definirne con maggior dettaglio i caratteri geometrici e cinematici e le cause di innesco presunte”.

Mentre per le frane già riconoscibili il compito di valutazione del tecnico risulta facilitato, diverso approccio è consigliato nel caso di frane potenziali, per le quali le Linee Guida auspicano “[…] scelte cautelative, in funzione dei possibili cinematismi, delle loro evoluzioni e dei meccanismi di innesco, specialmente laddove possono manifestarsi eventi caratterizzati da fenomeni improvvisi e dotati di elevate energie d’impatto”.

Fig. 3_Tabelle 4.16 e 4.17 contenenti i punteggi per la determinazione del parametro relativo all’instabilità di versante

Infine, in base alla tipologia di frana e dei cinematismi potenziali in atto, nonché avvalendosi dei dati presenti in letteratura scientifica, possono essere definite le possibili massime velocità di spostamento (PV) e la magnitudo attesa (PM), entrambe concorrenti a determinare il grado di instabilità di versante complessivo (parametro P).

Considerata le difficoltà relative alla previsione di tipo spaziale, che dipendono dai dati pregressi disponibili e dalla stessa storia degli eventi, le Linee Guida hanno introdotto l’incertezza di modello fra i parametri secondari della suscettibilità. Il tecnico dovrà tenere in considerazione la corretta percezione dell’incertezza mediante le correzioni suggerite in Fig. 2.

Ulteriore parametro secondario corrisponde alle misure di mitigazione in atto a protezione del ponte (reti e gallerie paramassi, barriere per flussi detritici, interventi di drenaggio, strutture di sostegno, ecc..) o sistemi di monitoraggio attivi. Nel primo caso si parla di ponti stabilizzati, dove sono già attive le misure di protezione; nel secondo di ponti monitorati, dove il rischio frana è sotto controllo e allarmato. Il flusso logico di Figura 2 tara la valutazione della classe di suscettibilità anche in base alla presenza o assenza di interventi di mitigazione in atto.

Stima del livello di vulnerabilità legato al rischio frane

La vulnerabilità conseguente ad una frana insistente sul ponte dipende dalla robustezza dello schema strutturale e dall’estensione dell’interferenza (Fig. 4).

 

La tipologia strutturale e fondazionale dipende dalla robustezza dello schema strutturale del ponte, distinguendo tra schemi isostatici (maggiormente vulnerabili) o iperstatici, tra luci medio-piccole o elevate, il numero di campate, in modo del tutto analogo a quanto già descritto nella Tabella 4.13 relativa alla vulnerabilità per rischio sismico (vedi articolo precedente).

Nel caso del rischio frane, tuttavia, le Linee Guida richiedono al tecnico di prestare particolare attenzione anche alla tipologia fondazionale spalle e pile, specialmente in relazione alla loro capacità di resistere alle azioni orizzontali. «[…] Per tale ragione, nel caso in cui ci sia evidenza, dalla documentazione originaria disponibile e/o dalle ispezioni visive effettuate, di presenza di fondazioni superficiali o comunque non progettate per resistere alle azioni orizzontali, occorre aumentare di un livello la classe definita in Tabella 4.13».

Fig.4_Flusso logico per la determinazione della classe di vulnerabilità

Ulteriore parametro secondario riguarda l’estensione dell’interferenza: sebbene in alcuni tipi d’instabilità potrebbe essere di difficile definizione, può condurre ad una classe di attenzione maggiorata qualora sia l’intera struttura ad essere coinvolta, o comunque interessata dall’instabilità.

Stima del livello di esposizione legato al rischio frane

Questa stima segue gli “[] stessi criteri e considera gli stessi parametri impiegati per la stima del livello di esposizione sismica al § 4.3.4, ossia il livello di TGM e la luce media della campata, la presenza di alternative stradali, la tipologia di ente scavalcato e la strategicità del ponte in caso di emergenza, prescindendo dal parametro “trasporto di merci pericolose”. Tali parametri si combinano secondo lo schema in Figura 4.6″.

Si rimanda all’articolo precedente per la descrizione dei parametri.

Stima della classe di attenzione frane a livello territoriale

Note le classi di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione legate al rischio frane del ponte, si procede con la determinazione della Classe di Attenzione (CdA) frane, combinandole come riportato in Tab. 4.18.

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Assegnista di ricerca presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica del Politecnico di Torino, i sui temi di ricerca sono il consolidamento strutturale e miglioramento sismico degli edifici in muratura, la diagnostica applicata allo studio delle vulnerabilità strutturali degli edifici monumentali, le prove sperimentali per la compatibilità dei materiali consolidanti applicati alle murature storiche. Autore di oltre 50 pubblicazioni su riviste e atti di congressi nazionali e internazionali. Svolge docenza nei corsi di Scienza delle Costruzioni, Analisi e Verifica delle Strutture Esistenti, e in diversi seminari e workshop di formazione professionale. Precedentemente ha fatto parte per 12 anni del Progetto La Venaria Reale all’interno del team di professionisti che ha progettato e diretto i lavori di restauro della Reggia di Venaria Reale, oltre a seguire per conto della Soprintendenza diversi cantieri di restauro in Piemonte. Fa parte della Commissione Protezione Civile dell’Ordine degli Ingegneri di Torino, con la quale ha partecipato alla compilazione delle schede Aedes per l’agibilità post-sisma in Emilia e in Centro Italia. E’ stato responsabile scientifico dello studio delle vulnerabilità sismiche delle chiese di Sant’Agostino e Santa Maria delle Grazie ad Amatrice, all’interno di un protocollo d’intesa che il Politecnico di Torino ha firmato con il Segretariato Mibact Lazio, la Soprintendenza di Rieti, l’Ufficio del Soprintendente Speciale, la Curia di Rieti.

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