SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO

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1 SEMINARIO DI AGGIORNAMENTO TECNICO OPERE DI SISTEMAZIONE FLUVIALE MEDIANTE SISTEMI GEOSINTETICI COSENZA, 3 MAGGIO

2 PREMESSA AL PROBLEMA Connessione tra sistema versante ed il sistema fluviale DINAMICA DEL VERSANTE DINAMICA FLUVIALE sorgente ZONA COLLINARE tracciato foce ZONA MONTANA ZONA PIANEGGIANTE 2

3 PREMESSA AL PROBLEMA Connessione tra sistema versante ed il sistema fluviale DINAMICA DEL VERSANTE DINAMICA FLUVIALE cresta costa La stabilità del versante è fortemente influenzata dall andamento del reticolo fluviale. L azione svolta dalle acque correnti sui materiali che costituiscono le sponde e i letti degli alvei, può innescare delle instabilità di versante, scalzando al piede il pendio 3 piede corso d acqua

4 PREMESSA AL PROBLEMA Connessione tra sistema versante ed il sistema fluviale SETTORE DEL PENDIO CRESTA COSTA PIEDE Sovraccarichi Sovraccarichi CAUSA Grado di fratturazione Attività antropiche Precipitazioni intense Caratteristiche geotecniche Pendenza del versante Attività antropiche Precipitazioni intense Dinamica fluviale (velocità portate erosione sponda) Natura del substrato Pendenza del versante Attività antropiche Precipitazioni intense EFFETTO Formazione di incisioni parallele al versante Erosione sup./profonda Moti di filtrazione Formazione di incisioni parallele al versante Moti traslazionali/rotaz. Erosione sup./profonda Moti di filtrazione Incremento delle pressioni interstizioli Moti traslazionali/rotaz. Erosione sup./profonda Moti di filtrazione Incremento delle pressioni interstizioli 4

5 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Gli interventi sui corsi d'acqua possono essere classificati secondo un criterio funzionale (funzione svolta dall'opera) riferito a due diversi livelli: interventi di regimazione e sistemazione fluviale dedicati ai corsi d'acqua principali; interventi di regimazione, di correzione dell'alveo e di stabilizzazione dei versanti (sistemazioni idraulico-forestali) dedicati ai torrenti ed ai bacini montani o collinari. I regimi idraulici ed idrodinamici diversi che caratterizzano i due livelli sopra definiti, richiedono approcci metodologici, e di conseguenza tipologie di opere differenti. 5

6 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI I sistemi di intervento per la riduzione del rischio idraulico sono classificabili entro due categorie (KOCKELMAN 1977): INTERVENTI STRUTTURALI INTERVENTI NON STRUTTURALI Quando è necessario difendere delle aree a rischio si debbono esaminare le possibili soluzioni appartenenti ad entrambe le categorie valutandone l'efficienza in termini di costi/benefici e di impatto ambientale. 6

7 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali Si tratta di opere e interventi di manutenzione essenzialmente dedicati alla protezione degli insediamenti esistenti, generalmente costosi e complessi. Azioni strutturali sulla rete idrografica invasi di regolazione scolmatori arginature protezioni spondali opere trasversali miglioramento delle condizioni di deflusso degli alvei Azioni strutturali sui versanti opere di stabilizzazione dei pendii difesa attiva contro le valanghe controllo dell erosione superficiale 7

8 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali Si tratta essenzialmente di interventi che non interessano direttamente la rete idrografica quali provvedimenti legislativi dedicati alla prevenzione per insediamenti futuri o già esistenti. a) provvedimenti che modificano l'assetto urbanistico esistente b) provvedimenti di carattere legislativo miranti a dissuadere dall'edificare nelle aree a rischio c) attività legislativa preventiva che agisca attraverso la proibizione della costruzione e la regolamentazione delle modalità di costruzione laddove ciò sia ritenuto possibile. 8

9 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali Azioni strutturali sulla rete idrografica Azioni strutturali sui versanti OPERE PER L AUMENTO DELLA PORTATA CONVOGLIABILE OPERE PER LA RIDUZIONE DELLA PORTATA OPERE DI REGIMANZIONE DELLA FALDA 9

10 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali OPERE PER L AUMENTO DELLA PORTATA CONVOGLIABILE Azioni strutturali sulla rete idrografica - ARGINATURE Il provvedimento ricorrente da secoli contro le inondazioni consiste nella costruzione di argini, o nella sopraelevazione di quelli esistenti, fino ad ottenere una sezione capace di convogliare la portata di progetto. Ciò consente l'aumento della portata convogliabile 10

11 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Azioni strutturali sulla rete idrografica - ARGINATURE Interventi strutturali Interventi non strutturali 11

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13 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali OPERE PER L AUMENTO DELLA PORTATA CONVOGLIABILE Azioni strutturali sulla rete idrografica - ARGINATURE A volte l arginatura deve essere realizzata in corrispondenza di terreni di fondazione di scarse caratteristiche geotecniche Ciò induce a studiare delle soluzioni che salvaguardino l intergità del manufatto. In questo caso è possibile abbinare alle classiche soluzioni dell ingegneria civile anche soluzioni con sistemi geosintetici 13

14 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali OPERE PER LA RIDUZIONE DELLA PORTATA Azioni strutturali sulla rete idrografica CASSA DI ESPANSIONE Se l arginatura aumenta la massima portata convogliabile, la cassa di espansione diminuisce la portata di piena. La diminuzione della portata di piena si puo attuare mediante altri accorgimenti idraulici (serbatoi di piena oppure diversivi e scolmatori). 14

15 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Azioni strutturali sulla rete idrografica CASSA DI ESPANSIONE Interventi strutturali Interventi non strutturali 15

16 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali OPERE DI REGIMANZIONE DELLA FALDA Azioni strutturali sulla rete idrografica CANALI DI BONIFICA Col nome generico di bonifica si indica il complesso di quei lavori che si eseguono allo scopo di rendere coltivabili e salubri vaste aree altrimenti improduttive e malsane a causa di scarso drenaggio e conseguente ristagno delle acque. Ci sono due modi per eseguire le bonifiche: per prosciugamento: La bonifica si fa per prosciugamento, quando si raccolgono le acque di cui il terreno è imbevuto o coperto, e si recapitano entro un alveo naturale (fiume, laguna, mare) cui si dà il nome di recipiente o ricevente. per colmata: La bonifica si fa per colmata quando, per mezzo dei depositi alluvionali di acque limose deviate da un corso d'acqua naturale, si rialza la superficie del suolo depresso e paludoso, in modo da rendere possibile il drenaggio e la sistemazione. 16

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19 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali Azioni strutturali sulla rete idrografica Azioni strutturali sui versanti OPERE DI STABILIZZAZIONE DEI PENDII DIFESA ATTIVA CONTRO LE VALANGHE CONTROLLO DELL EROSIONE SUPERFICIALE 19

20 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Interventi strutturali Interventi non strutturali Azioni strutturali sulla rete idrografica Azioni strutturali sui versanti OPERE DI STABILIZZAZIONE DEI PENDII NATURA DELL INTERVENTO INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO EFFETTO Diminuisce F inst o M inst oppure aumenta F res o M res Diminuisce Finst o Minst (sottospinte e forze di filtrazione) e aumenta τf=c +( f=c +(σ-u)tan u)tanϕ res res OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI Aumenta Fres o Mres Riduce l azione erosiva dell acqua, preservando lo strato superficiale della matrice solida 20

21 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI SCAVI NATURA DEGLI INTERVENTI 1/2 RILEVATI RIPROFILATURA b 3 b 2 MODIFICHE DI LIVELLETTA MODIFICHE ANGOLO DI SCARPATA b 1 21

22 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI 2/2 SCAVO AZIONE Asportazione di materiale a monte Riporto di materiale a valle FINALITA Diminuire la spinta di monte DESTABILIZZANTE Aumentare l azione STABILIZZANTE al piede del pendio b 3 b 2 RIPORTO b 1 22

23 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI SUPERFICIALI OPERE DI DRENAGGIO TRINCEE DRENANTI DRENI SUB-ORIZZONTALI PROFONDE POZZI DRENANTI L ABBASSAMENTO DEL LIVELLO DI FALDA IN UN PENDIO INSTABILE, LAVORA A FAVORE DI STABILITA, RIDUCENDO LA PRESSIONE INTERSTIZIALE AZIONE Creare dei compluvi artificiali per drenare l eccesso d acqua FINALITA Diminuire la spinta di monte esercitata dalle forze di filtrazione J DESTABILIZZANTI 23

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26 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI 3/3 NUOVO PROFILO TERRA RINFORZATA GEOSINTETICO UTILIZZABILE ABIOTESSILI GEOCOMPOSITI DRENANTI GEOGRIGLIE GEOTESSILI W FUNZIONE PROTEZIONE CRESCITA VEGETATIVA DRENAGGIO CONTROLLO EROSIONE RINFORZO b 3 b 2 VECCHIO PROFILO TERRA RINFORZATA b 1 26

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28 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI PREMESSA Ogni qualvolta si riprofila un versante si espone il terreno all azione erosiva della pioggia, resa ancora più efficace dall assenza di una copertuta vegetale protettiva e dal disturbo arrecato dal lavoro stesso dell uomo. 28

29 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI TIPOLOGIE DI EROSIONE A) SPLASH EROSION: erosione dovuta alla C) disgregazione e mobilizzazione delle particelle di terreno dopo l impatto della goccia d acqua, quando il terreno non è ancora saturo. RILL EROSION: quando lo scorrimento areale, per effetto dell accresciuta energia, inizia a concentrarsi in rivoli subparalleli e discontinui, in una sorta di ruscellamento embrionale, iniziando ad asportare anche le particelle precedentemente non smosse. B) SHEET EROSION: appena il terreno è saturo e D) non è più in grado di assorbire acqua, questa inizia a scorrere arealmente su tutta la superficie asportando le particelle smosse ed acquistando energia. GULLY EROSION: un ulteriore aumento di energia concentra l acqua in solchi e fossi che tendono ad allungarsi e ramificarsi, via via approfondendosi fino alla formazione di veri e propri calanchi, compromettendo la stabilità stessa del versante. 29

30 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI FATTORI CAUSALI I fattori che influenzano l erosione e di conseguenza determinano la scelta progettuale del sistema protettivo sono: FATTORI METEOROLOGICI energia cinetica delle gocce intensità e frequenza delle piogge FATTORI GEOMORFOLOGICI natura del terreno (origine, struttura, tessitura, permeabilità) configurazione topografica (lunghezza, pendenza ed esposizione del versante) 30

31 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI NATURA DEGLI INTERVENTI AZIONE FINALITA D U R A T A TEMPORANEO Stesura sull area oggetto dell intervento di teli geosintetici e/o naturali Devono tendere a prevenire forme di erosione e favorire lo sviluppo di una coltre vegetale protettiva. PRODOTTI UTILIZZATI BIOTESSILI PERMANENTE GEOSTUOIE GEOCOMPOSITI DRENANTI 31

32 BIOTESSILI INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI CONDIZIONI DI UTILIZZO erosione poco accentuata, pendenze pressoché nulle, presenza d acqua talvolta limitata nel tempo, possibilità di interventi naturali di inerbimento protetto. 32

33 bioreti biostuoie AMBITI DI APPLICAZIONE FOSSATI FOSSI DI SCOLMO CANALI DI MODESTE DIMENSIONI SCARPATE 33

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35 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO VANTAGGI OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI Protezione del profilo dall erosione ancor prima dell avvenuto attecchimento della copertura vegetale. Protezione della semina dall azione di dilavamento dell acqua eventualmente presente o dagli agenti atmosferici. Bassa degradabilità della fibra di cocco anche in presenza costante di acqua, per cui le funzioni elencate risultano durature. Miglioramento delle condizioni iniziali (microclimatiche e pedologiche) a garanzia di un buon attecchimento della semina effettuata. Facilità, velocità ed economicità dell intervento. Assoluta ecocompatibilità dell intervento. 35

36 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI Quando si devono effettuare lavori di ripristino a verde in condizioni più gravose, o si presenta l esigenza di riportare del terreno vegetale laddove difficilmente può rimanervi in maniera naturale, si passa a prodotti sintetici come le geostuoie Tali prodotti aggrappano la base del riporto vegetale e rinforzano poi l apparato radicale del manto erboso, nelle diverse versioni con o senza rinforzi costituiti da geogriglie ad alte prestazioni meccaniche inglobate nella struttura 36 MILANO 7 OTTOBRE 2003

37 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI GEOSTUOIE La geostuoia standard si utilizza prevalentemente su scarpate di medie dimensioni dove vengono effettuati piccoli riporti di terreno od il solo intasamento della georete. 37

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39 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI erosione accentuata, CONDIZIONI DI UTILIZZO pendenze medie (< 35 ), presenza d acqua saltuaria, possibilità di interventi naturali di inerbimento protetto. 39

40 INTERVENTI SULLA GEOMETRIA DEL PENDIO OPERE DI DRENAGGIO OPERE DI SOSTEGNO INTERVENTI ANTIEROSIVI AMBITI DI APPLICAZIONE CANALI DI MEDIE DIMENSIONI PENDII SCARPATE DISCARICHE Geostuoia rinforzata 40

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