NUOVO PLESSO SCOLASTICO ELEMENTARE - MATERNA IN LOCALITA' DODICI MORELLI RELAZIONE SULLE INTERFERENZE. Date e Revisioni

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1 NUOVO PLESSO SCOLASTICO ELEMENTARE - MATERNA IN LOCALITA' DODICI MORELLI PROGETTO ESECUTIVO RELAZIONE SULLE INTERFERENZE PROGETTISTA TASCA studio architetti associati Federico Scagliarini architetto CF SCGFRC71C25A944M Cristina Tartari archittetto CF TRTCST72P51A944J Collaboratori: Fabiana Aneghini architetto Matteo Buldini architetto Alvaro Casanovas architetto Ilenia Rubini architetto Francesco Vona architetto COMMITENTE: Sede legale via Marcello Provenzali, 15 Responsabile del procedimento ing. Carlo Mario Piacquadio Dirigente Settore Lavori Pubblici ed Assetto del Territorio PROGETTAZIONE STRUTTURE arch. Mario Bagna PROGETTAZIONE IMPIANTI TECNOLOGICI arch. Emilio Molinaro Collaboratori: TECO+ (ing. Massimo Savini) PROGETTAZIONE IMPIANTO FOGNARIO Ing. Matteo Burattin GEOLOGIA-GEOTECNICA geol. Matteo Simoni COORDINATORE DELLA SICUREZZA IN FASE DI PROGETTO arch. Mario Bagna RILIEVO TOPOGRAFICO TRIGONOS (geom. Maurizio Galletti) DIS. n b10 Archivio 149 Date e Revisioni Ultima revisione 22/07/2013 REV00 (esecutivo) Disegni scala fascicolo studio architetti associati via V.Bottego Bologna Italia - info@tascastudio.it T F TA SCA

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3 COMUNE DI CENTO (FE) RELAZIONE SULLE INTERFERENZE INDICE A) VERIFICA SULLE INTERFERENZE A.1) ANALISI DEL LOTTO E PRELIMINARE DESCRIZIONE DELLE INTERFERENZE AEREE E VISIBILI B) L INTERVENTO DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO DI LIQUEFAZIONE MEDIANTE ADDENSAMENTO DEL TERRENO, PROPEDEUTICO ALLA COSTRUZIONE DEL NUOVO PLESSO SCOLASTICO ELEMENTARE - MATERNA B.1) CONDIZIONI AL CONTORNO B.2) CONDIZIONI DI SVOLGIMENTO DELL INTERVENTO DI MITIGAZIONE B.3) TRATTAMENTO DI CONSOLIDAMENTO DEI TERRENI DI FONDAZIONE B.3.1) TRATTAMENTI ATTIVI B.3.2) TRATTAMENTI PASSIVI B.4) INIEZIONE DI COMPATTAZIONE B.4.1) DESCRIZIONE DELLA METODOLOGIA B.4.2) ATTREZZATURE IMPIEGATE B.4.3) MATERIALI B.4.4) PROCEDURA OPERATIVA B.4.5) REQUISITI PROGETTUALI B.4.6) OBIETTIVI PRESTAZIONALI MINIMI DELLA COMPATTAZIONE B.5) CAMPO PROVE B.5.1) FASE 1 INDAGINI PRELIMINARI B.5.2) FASE 2 DEFINIZIONE DELL INTENSITÀ DI TRATTAMENTO B.5.3) FASE 3 CONTROLLO DEI RISULTATI OTTENUTI B.6) TRATTAMENTO DI ADDENSAMENTO B.7) CONTROLLI E COLLAUDO B.8) TAVOLO TECNICO OPERATIVO 1

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5 A) VERIFICA SULLE INTERFERENZE A.1) ANALISI DEL LOTTO E PRELIMINARE DESCRIZIONE DELLE INTERFERENZE AEREE E VISIBILI cfr. elaborato c02 Allo stato di fatto si possono individuare sul lotto alcune interferenze evidenti e riscontrabili, di seguito sinteticamente elencate: - linea media tensione ENEL aerea sul lato nord del lotto. Si prevede la sostituzione dell attuale linea aerea con cavo cordato ad elica in posa aerea o interrata, al fine di consentire la prossimità della scuola di progetto, con previsione di permanenza prolungata di persone superiore alle quattro ore giornaliere. La richiesta è già stata inoltrata al gestore delle infrastrutture energetiche da parte del Comune di Cento. Il nuovo edificio si posizionerà ad una distanza comunque superiore di 5 metri rispetto il tracciato attuale della linea; - linea telefonica aerea fronte via Gallerani. In fase costruttiva occorrerà verificare la possibilità di rimuovere tale linea o di consentirne il mantenimento se coerente con l insediamento di un uso scolastico; - linea media tensione ENEL aerea sul lato sud del lotto (via Galleerani) - moduli prefabbricati temporanei, e relativa recinzione metallica e cancellino, attualmente ospitanti la scuola elementare, con ingresso da via Gallerani. Essi dovranno essere rimossi e portati in altro luogo, su disposizione della Stazione appaltante, entro un raggio di 10 km, per consentire l esecuzione del Lotto 2 scuola dell infanzia, una volta terminato il Lotto 1 scuola primaria; - urbanizzazioni esistenti su via Gallerani di accesso ai moduli prefabbricati temporanei esistenti (pavimentazioni, sottofondi, illuminazione pubblica, canalizzazioni ecc). Questi saranno da demolire e rimuovere per consentire la realizzazione degli interventi previsti. - si segnala inoltre la presenza di alcune alberature esistenti di recente impianto, al momento dell installazione dei moduli temporanei. Esse potranno eventualmente essere rimesse a dimora all interno del giardino della nuova scuola. B) INTERVENTO DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO DI LIQUEFAZIONE MEDIANTE ADDENSAMENTO DEL TERRENO, PROPEDEUTICO ALLA COSTRUZIONE DEL NUOVO PLESSO SCOLASTICO ELEMENTARE MATERNA Si descrivono di seguito le opere relative all intervento di mitigazione del rischio da liquefazione dei terreni (cosiddetta GARA 1), propedeutiche alla realizzazione del nuovo plesso scolastico (cosiddetta GARA 2) destinato ad ospitare una sezione di scuola primaria (elementare) e quattro sezioni di scuola d infanzia (materna), da realizzarsi nella frazione XII Morelli di Cento, a seguito del sisma del maggio 2012, che ha reso inagibili le strutture scolastiche della frazione. Le opere della GARA q non rientrano nel presente progetto esecutivo ma ad esse sono correlate, sia in termini funzionali (la portanza del terreno del progetto strutturale tiene infatti conto della situazione statica del terreno ex-post compattamento tramite obiettivi prestazionali prestabiliti), sia in termini temporali (anche il compattamento dovrà avvenire secondo i due stralci funzionali individuati per la scuola - Lotti al fine di consentire il mantenimento dei moduli prefabbricati durante le lavorazioni sul lotto 1). B.1) CONDIZIONI AL CONTORNO Il Comune di Cento rientra nell elenco di cui all Allegato A dell Ordinanza n. 70 del 13 novembre 2012, relativa al programma di microzonazione sismica nei comuni colpiti dai terremoti del 20 e 29 maggio 2012 e sulla base della quale l area di studio è stata inserita in una Zona 2

6 potenzialmente suscettibile di liquefazione. La verifica delle condizioni del sottosuolo ha permesso di accertare la presenza di uno strato di sabbie sature suscettibili di liquefazione. È evidente che onde evitare che il fenomeno provochi cedimenti alla struttura di progetto, è necessario mitigare il rischio associato alla liquefazione del terreno, intervenendo sulla pericolosità e sulla vulnerabilità. Per ridurre la pericolosità di liquefazione si può intervenire sui fattori predisponenti, modificando le condizioni geotecniche con tecnologie volte ad addensare il terreno, a variare le condizioni di drenaggio, a creare cementazione fra i grani, o a desaturare il terreno. Per ridurre la vulnerabilità agli effetti della liquefazione si può intervenire sulle fondazioni, rendendole più rigide e capaci di schermare la struttura in elevazione dai cedimenti differenziali. Il progetto di realizzazione delle strutture del nuovo plesso scolastico ridurrà la vulnerabilità dell opera, mentre l intervento descritto nella presente relazione tecnica avrà l obiettivo di limitare la pericolosità alla liquefazione. B.2) CONDIZIONI DI SVOLGIMENTO DELL INTERVENTO DI MITIGAZIONE L intervento, considerata la presenza sull area di container attualmente ospitanti la scuola elementare, dovrà essere realizzato in due lotti separati e in tempi successivi, meglio identificati nella tavola E01, al fine di consentire la costruzione della nuova scuola elementare (lotto 1), il successivo smantellamento dei container prefabbricati provvisori (non a carico dell Impresa esecutrice dell intervento di mitigazione), e la costruzione della nuova scuola dell infanzia (lotto 2), a completamento del plesso scolastico. L esatta individuazione dell area di intervento dovrà essere concordata con la DL, per entrambi i lotti. L avvio del Lotto 2 dovrà avvenire successivamente al completamento della nuova scuola elementare, atto propedeutico allo smantellamento delle strutture prefabbricate. In via preliminare, si possono ipotizzare per la realizzazione della scuola elementare, a seguito del collaudo del terreno compattato, tra i 60 e i 90 giorni, al termine dei quali potranno prendere avvio le operazioni di addensamento relative al Lotto 2. B.3) TRATTAMENTO DI CONSOLIDAMENTO DEI TERRENI DI FONDAZIONE Gli interventi di consolidamento dei terreni di fondazione possono essere distinti in trattamenti attivi e trattamenti passivi. B.3.1) TRATTAMENTI ATTIVI Sono attivi gli interventi che migliorano le proprietà meccaniche dei terreni mediante azioni dirette quali addensamento o cementazione. Per i terreni dell area di interesse sono possibili differenti tipi di interventi e ognuno di essi presenta dei limiti o delle controindicazioni legati a diversi fattori quali, ad esempio, le caratteristiche granulometriche e di permeabilità dei terreni, il profilo stratigrafico, la profondità e gli spessori degli strati liquefacibili, il grado di miglioramento da ottenere, ecc. Occorre sottolineare che qualunque intervento di miglioramento deve incrementare la resistenza ciclica dei materiali trattati di una quantità almeno sufficiente a evitare il ripetersi del fenomeno in caso di un sisma di entità paragonabile a quelli del 20 e 29 Maggio 2012, avere un basso impatto ambientale, risultare il meno invasivo possibile per le aree edificate, interessare superfici limitate, non dovrà alterare (se non localmente) il regime delle acque interstiziali di falda e il loro chimismo e dovrà avere caratteristiche stabili e permanenti nel tempo, ben certificate. 3

7 Durante i trattamenti gli edifici dovranno essere monitorati topograficamente per registrare eventuali effetti indotti dagli stessi. Sulla base delle conoscenze sinora acquisite, i metodi più idonei e sui quali esiste anche una esperienza maggiormente consolidata sono basate sull iniezioni di permeazione con miscele leganti ( permeation grouting ) o di compattazione ( compaction grouting ). B.3.2) TRATTAMENTI PASSIVI Sono interventi che non alterano le condizioni attuali dei terreni, ma intervengono in maniera passiva se il fenomeno dovesse riproporsi, riducendo il generarsi della sovrappressione dell acqua o favorendo la dissipazione. Tra i metodi più diffusi si segnalano la parziale saturazione ( induced partial saturation ) e i dreni verticali nel sottosuolo. B.4) INIEZIONE DI COMPATTAZIONE La tecnologia di iniezioni di consolidamento e ricompressione del terreno, nota in letteratura tecnica come compaction grouting, rappresenta una soluzione volta a compattare ed addensare i terreni soffici o alterati e decompressi. La tecnologia è stata sviluppata ed utilizzata principalmente come sistema per contrastare i cedimenti delle fondazioni di strutture ed edifici; oggi il compaction grouting rappresenta una soluzione per mitigare il rischio da liquefazione. B.4.1) DESCRIZIONE DELLA METODOLOGIA La metodologia consiste nell iniezione lenta e controllata di una miscela di inerte e legante nel terreno. Il meccanismo di iniezione prevede lo spiazzamento del terreno in situ senza permearlo o fratturarlo (mediante claquage); il risultato è un addensamento del terreno naturale nell intorno della verticale di iniezione con conseguente aumento della resistenza al taglio. Lo spostamento dei granuli di terreno deve avere una componente prevalentemente orizzontale e non deve provocare il sollevamento del piano di campagna. Al fine di ottenere i risultati attesi, il prodotto iniettato deve avere una elevata coesione ed una bassissima mobilità. La maglia ed il diametro del trattamento sono definiti in modo da ottenere una adeguata resistenza nei confronti dei possibili fenomeni di liquefazione. B.4.2) ATTREZZATURE IMPIEGATE Si prevede l impiego delle seguenti attrezzature: macchina perforatrice, aste di perforazione e di iniezione, impianto di stoccaggio e confezionamento della malta, pompa di iniezione. Sulla linea di iniezione è installata una strumentazione elettronica di misura e registrazione in continuo della pressione e della portata di iniezione, nonché del volume della malta pompata per intervallo di trattamento. B.4.3) MATERIALI Il materiale che sarà iniettato è costituito da: frazione inerte, legante a base cementizia, filler, additivi. 4

8 Le caratteristiche fisiche del prodotto confezionato devono avere le seguenti caratteristiche: consistenza elevata, bassa fluidità, proprietà stabili nel tempo eco compatibilità. B.4.4) PROCEDURA OPERATIVA L intervento si realizza in tre fasi distinte: 1. perforazione con tubazione di rivestimento del diametro minimo da mm 89 fino alla profondità massima di m 7 o comunque fino alla base dello strati di sabbie debolmente limose, 2. estrazione delle aste di rivestimento a intervalli regolari e 3. contestuale iniezione della malta dalla base verso l alto ad ogni intervallo fino alla profondità di m 1,5. La procedura sarà ripetuta per ogni punto di perforazione e iniezione. B.4.5) REQUISITI PROGETTUALI Per ottenere il fattore di sicurezza richiesto dalla normativa è necessario realizzare colonne di iniezione, disposte secondo una maglia quadrata con lato medio di m 2, trattando gli spessori liquefacibili con un intensità di trattamento del 10% 20% (% di volume immesso rispetto il volume di terreno da trattare). Tale valore dovrà essere verificato in sede di campo prove da realizzare preliminarmente all intervento. B.4.6) OBIETTIVI PRESTAZIONALI MINIMI DELLA COMPATTAZIONE Successivamente all intervento di compattazione, dovrà essere garantito un fattore di sicurezza alla liquefazione superiore a 1,25 e un indice di liquefazione inferiore a 5, sulla base dei quali è stato redatto il progetto esecutivo di costruzione della scuola. Sarà cura della DL dell intervento di mitigazione, verificare, attraverso le prove in situ descritte in seguito e anche tramite opportune prove di laboratorio, la rispondenza a tali requisiti minimi per consentire il collaudo statico del terreno e il conseguente avvio dei lavori di costruzione della scuola. B.5) CAMPO PROVE Il dimensionamento della tecnologia di compaction grouting potrà essere definita solo mediante la realizzazione di un campo prove, avente lo scopo di verificare il grado di miglioramento indotto nel terreno, nei confronti della suscettibilità alla liquefazione. L efficacia del trattamento dovrà essere verificata mediante prove in sito ed, eventualmente, anche con prove di laboratorio eseguite su campioni rappresentativi dei terreni trattati. Per la corretta esecuzione dei campi prova saranno programmate preventivamente una serie di indagini e prove geotecniche, da effettuare sia prima che dopo l esecuzione degli interventi di mitigazione, allo scopo di verificare i risultati ottenuti. In particolare sarà necessario definire: la composizione e la reologia della malta di iniezione in relazione al terreno in situ; le dimensioni geometriche della maglia ottimale in funzione della resa delle verticali di trattamento; i parametri di iniezione in termini di pressioni, portate e volumi. A tale scopo, il campo prova sarà effettuato come di seguito descritto: B.5.1) FASE 1 INDAGINI PRELIMINARI 5

9 Il rilievo plano altimetrico dell area, allegato alla procedura di selezione per l affidamento dell intervento di mitigazione, sarà la base per confrontare le possibili variazioni della superficie topografica durante e al termine delle operazioni di iniezione. Alla conclusione delle attività descritte in seguito sarà eseguito un rilievo plano altimetrico dell area di trattamento per il controllo delle eventuali variazioni verticali della superficie topografica. Saranno quindi tracciate tre maglie quadrate di lato m 1,7 (o 1,8) m 2,0 m 2,2 (o 2,4) così come indicato nella Tavola 1. La disposizione delle maglie sarà concordata con la Direzione Lavori e i Progettisti. Nella zona centrale di ogni maglia sarà eseguita una prova penetrometrica statica con punta elettrica e piezocono (CPTu) fino alla profondità di m 8 e nel foro sarà installato un piezometro a tubo aperto fessurato nell intervallo di profondità m 1-8. B.5.2) FASE 2 DEFINIZIONE DELL INTENSITÀ DI TRATTAMENTO Al vertice di ogni maglia sarà applicata la procedura operativa di cui al capitolo B.4). B.5.3) FASE 3 CONTROLLO DEI RISULTATI OTTENUTI Al termine della realizzazione di tutti i punti di iniezione, in corrispondenza della zona centrale di ogni maglia di trattamento, sarà realizzata una prova penetrometrica statica con punta elettrica e piezocono (CPTu) e installato un piezometro con le medesime modalità descritte nel capitolo b.5.1). Le prove penetrometriche statiche con punta elettrica e piezocono (CPTu) preliminare alle prove di trattamento e di controllo devono essere effettuate con la medesima attrezzatura (stesso sistema sia di spinta sia di acquisizione). La Direzione Lavori dell intervento di mitigazione e i Progettisti, in contraddittorio con l Impresa esecutrice, esamineranno i risultati e, mediante il calcolo e il confronto dell indice di liquefazione pre e post trattamento, selezioneranno la maglia di intervento. L allestimento del campo prove nel Lotto 2 e relativi interventi di compattazione non dovranno in alcun modo interferire con l allestimento del cantiere e la costruzione della scuola primaria nel lotto 1. A tal fine dovranno essere individuati tutti gli accorgimenti necessari per ottemperare a tale prescrizione. B.6) TRATTAMENTO DI ADDENSAMENTO Nell area di intervento, così come indicato nella Tavola E01, saranno localizzati dall Impresa esecutrice tutti i punti di iniezione e sarà applicata la procedura operativa di cui al capitolo b.4.4). B.7) CONTROLLI E COLLAUDO Saranno realizzati sia controlli in corso d opera sia al termine dell esecuzione dell intervento di trattamento di addensamento dei terreni. Durante l esecuzione del trattamento i parametri quali pressione, portata e volume iniettato saranno monitorati e registrati in funzione della profondità. L Impresa esecutrice fornirà alla Direzione Lavori un rapporto di iniezione per ogni verticale di trattamento. Preventivamente all esecuzione dei punti di iniezione e al termine degli stessi saranno realizzate le seguenti prove di indagine: n. 9 prove penetrometriche dinamiche leggere (PDL) ubicate al centro delle medesime maglie di trattamento 6

10 n. 1 tomografia elettrica di superficie (TES), con configurazione a 24 elettrodi a interdistanza di m 2 per una lunghezza complessiva della linea di m 46. Sia le prove penetrometriche dinamiche leggere sia la tomografia elettrica di superficie, eseguite prima e dopo il trattamento devono essere effettuate con la medesima attrezzatura (stesso sistema sia di spinta sia di acquisizione). La disposizione delle indagini entro l area di intervento sarà concordata con la Direzione Lavori e i Progettisti, in contraddittorio con l Impresa esecutrice. Il confronto tra le prove di indagine eseguite preventivamente all esecuzione dei punti di iniezione e al termine degli stessi consentirà di stabilire l efficacia del trattamento, che dovrà garantire almeno i livelli minimi prestazionali di cui al punto b.6), e consentirà dunque di procedere alle operazioni di collaudo del terreno per la successiva realizzazione degli edifici. B.8) TAVOLO TECNICO OPERATIVO Al fine di meglio coordinare e gestire le eventuali interferenze tra i due cantieri (GARA 1 - INTERVENTO DI MITIGAZIONE DEL RISCHIO DI LIQUEFAZIONE MEDIANTE ADDENSAMENTO DEL TERRENO, PROPEDEUTICO ALLA COSTRUZIONE DEL NUOVO PLESSO SCOLASTICO ELEMENTARE MATERNA e GARA 2 COSTRUZIONE DEL NUOVO PLESSO SCOLASTICO), la Stazione Appaltante si riserva la possibilità di indire un tavolo tecnico operativo, tra le imprese appaltatrici, le diverse DL coinvolte e i settori comunali competenti, onde minimizzare gli eventuali impatti negativi derivanti da interferenze durante le lavorazioni e comunque al fine di perseguire un coordinamento complessivo degli diversi interventi nelle diverse fasi attuative. 7