NODO STRADALE E AUTOSTRADALE DI GENOVA ADEGUAMENTO DEL SISTEMA A7 A10 A12 OPERE ACCESSORIE RELAZIONE DI CALCOLO INDICE

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2 INDICE 1 GENERALITA CARATTERISTICHE GENERALI Cantieri industriali Cantieri di imbocco VERIFICA DELLE OPERE ACCESSORIE Normativa di riferimento Azione sismica di progetto CI01 Verifica muro di sostegno area B CI02 Verifica di stabilita ritombamento CI06 Verifica di stabilita ritombamento e muro in t.v CI08 Verifica fondazioni opera di scavalco CI26 Verifica di stabilita muro di sostegno in t.v...21 CANTIERI INDUSTRIALI 1/24

3 1 GENERALITA La presente relazione illustra le verifiche delle opere accessorie previste per la realizzazione dei Cantieri Industriali e dei Cantieri di Imbocco nell ambito del progetto definitivo di adeguamento del nodo stradale e autostradale di Genova sistema A7, A10, A12. CANTIERI INDUSTRIALI 2/24

4 2 CARATTERISTICHE GENERALI 2.1 CANTIERI INDUSTRIALI Si prevedono in totale 16 cantieri industriali (CI01 CI16) così dislocati: Interconnessione di Vesima: CI01 - CI02 Interconnessione di Voltri: CI03 Opere a mare: CI04 Interconnessione di Genova O.: CI05 Svincolo di Genova E.: CI06 Interconnessione Torbella: CI07 Interconnessione di Bolzaneto: CI08 - CI09 - CI10 - CI11 - CI12 - CI13 - CI14 - CI15 - CI16 Nella tabella n.2.1 è riportato il dettaglio degli apprestamenti previsti in ciascuno dei cantieri industriali previsti in progetto. Per quanto concerne gli apprestamenti dei cantieri CI13 e CI14 si rimanda alla seguente tabella n.2.2. Tabella n.2.1 Cantieri industriali Apprestamenti CANTIERI INDUSTRIALI 3/24

5 Tabella n.2.2 Cantieri industriali CI13 e CI14 - Apprestamenti 2.2 CANTIERI DI IMBOCCO Si prevedono in totale 16 cantieri di imbocco (CI17 CI32) così dislocati: CI17: Imbocco galleria Borgonuovo lato SV CI18: Imbocco galleria Borgonuovo lato GE CI19: Imbocco galleria Bric del Carmo lato SUD CI20: Imbocco galleria Voltri lato SV CI21: Imbocco galleria Voltri lato GE CI22: Imbocco galleria Ciocia lato AL CI23: Imbocco galleria delle Grazie lato SUD CI24: Imbocco galleria Amandola lato SV CI25: Imbocco gallerie Amandola lato GE + Monterosso lato SV CI26: Imbocco gallerie Torbella EST, Torbella Ovest, Bric du Vento SUD, F.te Diamante SUD, Montesperone NORD, Montesperone esistente NORD, Granarolo NORD CI27: Imbocco gallerie F.te Diamante lato NORD + S. Rocco lato NORD + Polcevera lato NORD CI28: Imbocco gallerie Bric du Vento lato OVEST + Baccan + Polcevera lato OVEST CI29: Imbocco gallerie Montesperone lato LI + Campursone lato NORD CI30: Imbocco galleria Granarolo lato GE CI31: Imbocco galleria Moro 1 e Moro 2 lato GE AEROPORTO CI32: Imbocchi galleria Morego Nella tabella n.2.3 è riportato il dettaglio degli apprestamenti previsti in ciascuno dei cantieri di imbocco previsti in progetto. CANTIERI INDUSTRIALI 4/24

6 bella n.2.3 Cantieri di imbocco Apprestamenti Ta CANTIERI INDUSTRIALI 5/24

7 3 VERIFICA DELLE OPERE ACCESSORIE 3.1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO Le verifiche di seguito documentate sono state svolte con riferimento a quanto previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC) e rispettive Istruzioni di cui al D.M. 14/01/ AZIONE SISMICA DI PROGETTO Con riferimento alle citate NTC, essendo le opere in oggetto funzionali alla sola fase di cantiere (la cui durata prevista è inferiore a 10 anni) l azione sismica di progetto viene definita facendo riferimento ad una vita nominale dell opera (V N ) pari a: V N = 10anni In questo caso (cfr. Istruzioni DM 14/01/2008 tabella C.2.4.I) la vita di riferimento dell opera (V R ) risulta indipendente dalla classe d uso (C U ) e pari a: V R = 35anni Facendo riferimento allo Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV) si verifica che per il comune di Genova (LAT: 44.42, LONG: 8.50) la Normativa fornisce il seguente valore di accelerazione di picco su suolo roccioso (a g ): a g = 0.06g I valori dei coefficienti di amplificazione stratigrafica (S S ) e dei coefficienti riduttivi (β) dell accelerazione di picco saranno discussi nello specifico delle singole verifiche. CANTIERI INDUSTRIALI 6/24

8 3.3 CI01 VERIFICA MURO DI SOSTEGNO AREA B Si assume quanto segue: Parametri geotecnici terreno di fondazione γ = 20kN/mc c = 0kPa φ k = 28 Parametri geotecnici terreno di riempimento a tergo muro γ = 20kN/mc c k = 0kPa φ d = 35 Sovraccarichi Si tiene conto di un sovraccarico a tergo muro mediante una pressione omogenea di intensità q k pari a: q k = 20kPa Coefficienti sismici di progetto Si fa riferimento all approccio pseudo-statico (NTC paragrafo n ) che prevede i seguenti coefficienti sismici: k h = β m x a max = β m x S S x a g k v = ±k h Nel caso specifico in studio si ha: S S = 1.20 (terreno tipo B per maggiori dettagli si veda la Relazione Geotecnica di progetto) β m = 0.18 (a g < 0.1; terreno tipo B) a g = 0.06 (cfr. paragrafo n.2.2) Da cui: k h = k v = CANTIERI INDUSTRIALI 7/24

9 Stati limite e combinazioni di carico Si fa riferimento (cfr. paragrafi e delle NTC) a stati limite tipo GEO (condizioni statiche) e SLV (condizioni sismiche) ed all Approccio 2. Sezione di calcolo In figura n.2.1 è illustrata la sezione di calcolo del muro. Figura n.2.1 Sezione muro CANTIERI INDUSTRIALI 8/24

10 Verifiche di stabilità Si riporta di seguito il dettaglio delle verifiche di scorrimento e ribaltamento. Condizioni statiche - Verifica alla traslazione Sommatoria forze orizzontali kn Sommatoria forze verticali kn Coefficiente di attrito 0.53 Adesione 0.0 kpa Angolo piano di scorrimento Forze normali al piano di scorrimento kn Forze parall. al piano di scorrimento kn Resistenza terreno kn Coeff. sicurezza traslazione Csd 2.1 Traslazione verificata Csd>1.1 Condizioni sismiche - Verifica alla traslazione Sommatoria forze orizzontali kn Sommatoria forze verticali kn Coefficiente di attrito 0.53 Adesione 0.0 kpa Angolo piano di scorrimento Forze normali al piano di scorrimento kn Forze parall. al piano di scorrimento kn Resistenza terreno kn Coeff. sicurezza traslazione Csd 2.17 Traslazione verificata Csd>1.1 Condizioni statiche - Verifica al ribaltamento Momento stabilizzante knm Momento ribaltante knm Coeff. sicurezza ribaltamento Csv 3.87 Muro verificato a ribaltamento Csv>1 Condizioni sismiche - Verifica al ribaltamento Momento stabilizzante knm Momento ribaltante knm Coeff. sicurezza ribaltamento Csv 4.29 Muro verificato a ribaltamento Csv>1 CANTIERI INDUSTRIALI 9/24

11 Si riporta di seguito il dettaglio delle verifiche di capacità portante. Condizioni statiche - Verifica di capacità portante Somma forze in direzione x kn Somma forze in direzione y (Fy) kn Somma momenti knm Larghezza fondazione cm Lunghezza cm Eccentricità su B cm Condizioni sismiche - Verifica di capacità portante Somma forze in direzione x kn Somma forze in direzione y (Fy) kn Somma momenti knm Larghezza fondazione cm Lunghezza cm Eccentricità su B cm CANTIERI INDUSTRIALI 10/24

12 3.4 CI02 VERIFICA DI STABILITA RITOMBAMENTO Si assume quanto segue: Parametri geotecnici terreno di fondazione γ = 20kN/mc c = 0kPa φ k = 28 Parametri geotecnici terreno di riempimento γ = 20kN/mc c k = 0kPa φ d = 35 Sovraccarichi Si tiene conto di un sovraccarico sul piazzale mediante una pressione omogenea di intensità q k pari a: q k = 20kPa Coefficienti sismici di progetto Si fa riferimento all approccio pseudo-statico (NTC paragrafo n ) che prevede i seguenti coefficienti sismici: k h = β s x a max = β s x S S x a g k v = ±k h Nel caso specifico in studio si ha: S S = 1.20 (terreno tipo B per maggiori dettagli si veda la Relazione Geotecnica di progetto) β s = 0.20 (a g < 0.1; terreno tipo B) a g = 0.06 (cfr. paragrafo n.2.2) Da cui: k h = k v = CANTIERI INDUSTRIALI 11/24

13 Stati limite e combinazioni di carico Si fa riferimento (cfr. paragrafi n e delle NTC) a stati limite tipo GEO (condizioni statiche) e SLV (condizioni sismiche) ed all Approccio 1 Combinazione 2. Sezione di calcolo In figura n.4.2 è illustrata la sezione di calcolo del ritombamento. Figura n.2.2 Sezione ritombamento Verifiche di stabilità Si riporta nelle figure n.2.3 e n.2.4 di seguito illustrate il dettaglio delle verifiche di stabilità. CANTIERI INDUSTRIALI 12/24

14 Figura n.2.3 Verifica di stabilità Condizioni statiche Figura n.2.4 Verifica di stabilità Condizioni sismiche CANTIERI INDUSTRIALI 13/24

15 3.5 CI06 VERIFICA DI STABILITA RITOMBAMENTO E MURO IN T.V. Si assume quanto segue: Parametri geotecnici terreno di fondazione γ = 20kN/mc c = 0kPa φ k = 28 Parametri geotecnici terreno di riempimento a tergo muro γ = 20kN/mc c k = 0kPa φ d = 35 Parametri geotecnici ritombamento γ = 20kN/mc c k = 0kPa φ d = 32 Sovraccarichi Si tiene conto di un sovraccarico sui piazzali mediante una pressione omogenea di intensità q k pari a: q k = 20kPa Coefficienti sismici di progetto Si fa riferimento all approccio pseudo-statico (NTC paragrafo n ) che prevede i seguenti coefficienti sismici: k h = β s x a max = β s x S S x a g k v = ±k h Nel caso specifico in studio si ha: S S = 1.50 (terreno tipo C per maggiori dettagli si veda la Relazione Geotecnica di progetto) β s = 0.20 (a g < 0.1; terreno tipo C) a g = 0.06 (cfr. paragrafo n.2.2) Da cui: CANTIERI INDUSTRIALI 14/24

16 k h = k v = Stati limite e combinazioni di carico Si fa riferimento (cfr. paragrafi n e delle NTC) a stati limite tipo GEO (condizioni statiche) e SLV (condizioni sismiche) ed all Approccio 1 Combinazione 2. Sezioni di calcolo Nelle figura n.2.5 e n.2.6 sono illustrate le sezioni di calcolo del ritombamento e del muro in t.v. Figura n.2.5 Sezione ritombamento CANTIERI INDUSTRIALI 15/24

17 Figura n.2.6 Sezione muro in t.v. Verifiche di stabilità Si riporta nelle figure n di seguito illustrate il dettaglio delle verifiche di stabilità. CANTIERI INDUSTRIALI 16/24

18 Figura n.2.7 Verifica di stabilità ritombamento Condizioni statiche Figura n.2.8 Verifica di stabilità ritombamento Condizioni sismiche CANTIERI INDUSTRIALI 17/24

19 Figura n.2.9 Verifica di stabilità muro in t.v. Condizioni statiche Figura n.2.10 Verifica di stabilità muro in t.v. Condizioni sismiche CANTIERI INDUSTRIALI 18/24

20 3.6 CI08 VERIFICA FONDAZIONI OPERA DI SCAVALCO Si assume quanto segue: Pesi propri Cordoli: W k = 25x(2x0.70x0.75x17.73) = 465kN Soletta: W k = 25x(0.30x11.56x17.73) = 1 537kN Pavimentazione: W k = 25x(0.30x11.56x17.73) = 1 537kN Pulvini: W k = 25x(2x1.0x1.4x11.56) = 809kN Paraghiaia: W k = 25x(2x0.9x0.9x11.56) = 468kN Travi prefabbricate: W k = 25x(13x0.6x0.7x15.00) = 2 048kN Da cui: W k-tot = 6 864kN W k-tot / SPALLA = 0.5x6 864 = 3 432kN/spalla W k-tot / PALO = 3'432 / 28 = 122kN / palo (n.28 pali) Azioni orizzontali (frenata) Si assume un valore caratteristico del carico dovuto all azione di frenata (V k ) pari a: V k = 20kN/m Sovraccarichi (cfr. NTC figura n.5.1.2) Carico asse: Q 1k = 600kN/spalla Carico distribuito: q 1k = 9x11.56x17.73 = 1 845kN Da cui: Q k-tot / SPALLA = x1 845 = 1 522kN Q k-tot / PALO = / 28 = 54kN / palo (n.28 pali) Azione assiale di design sul singolo palo N d = 1.3x x54 = 240kN / palo Verifica di portata del singolo palo sotto carichi verticali Si assume quanto segue (pali iniettati a pressione): D = diametro perforazione = 0.22m L = tratto iniettato a pressione = 5m T =attrito laterale limite = 150kPa CANTIERI INDUSTRIALI 19/24

21 Da cui: R lim = π x D x L x τ = 3.14 x 0.22 x 5.00 x 150 = 518kN Assumendo poi (cfr. NTC tabelle n.6.4.ii e n.6.4.iii) γ st = coefficiente globale sulla resistenza laterale = 1.15 ξ 3 = coefficiente di correlazione = 1.70 Si ha: R d = R lim / (γ st x ξ 3 ) = 518 / (1.15 x 1.70) = 265kN Si verifica pertanto che vale: R d = 265kN > 240kN = N d Verifica dell armatura sotto carichi orizzontali Si assume il seguente valore caratteristico del carico dovuto all azione di frenata: V k = 20kN/m Da cui: V d = 1.50 x x V k = 347kN Per il singolo palo vale pertanto: V d / PALO = 347 / 28 = 12kN / palo Con riferimento al metodo di Matlock e Reese (1960) per pali incastrati in testa in terreno granulare si verifica che il momento flettente massimo (M) corrisponde al momento di incastro e vale: M d = 9kNm / palo Nell ipotesi di armare i pali con profili tubolari / 10 si verifica che vale quanto segue: V pl,rd = 47kN > 12kN = V d M pl,rd = 55kNm > 9kN = M d Segue il dettaglio della verifica. CANTIERI INDUSTRIALI 20/24

22 3.7 CI26 VERIFICA DI STABILITA MURO DI SOSTEGNO IN T.V. Si assume quanto segue: Parametri geotecnici terreno di fondazione γ = 20kN/mc c = 0kPa φ k = 28 Parametri geotecnici terreno di riempimento γ = 20kN/mc c k = 0kPa φ d = 35 Sovraccarichi Si tiene conto di un sovraccarico sul piazzale mediante una pressione omogenea di intensità q k pari a: CANTIERI INDUSTRIALI 21/24

23 q k = 20kPa Coefficienti sismici di progetto Si fa riferimento all approccio pseudo-statico (NTC paragrafo n ) che prevede i seguenti coefficienti sismici: k h = β s x a max = β s x S S x a g k v = ±k h Nel caso specifico in studio si ha: S S = 1.60 (terreno tipo E per maggiori dettagli si veda la Relazione Geotecnica di progetto) β s = 0.20 (a g < 0.1; terreno tipo E) a g = 0.06 (cfr. paragrafo n.2.2) Da cui: k h = k v = Stati limite e combinazioni di carico Si fa riferimento (cfr. paragrafi n e delle NTC) a stati limite tipo GEO (condizioni statiche) e SLV (condizioni sismiche) ed all Approccio 1 Combinazione 2. Sezione di calcolo In figura n.2.11 è illustrata la sezione di calcolo del muro in t.v.. CANTIERI INDUSTRIALI 22/24

24 Figura n.2.11 Sezione muro in t.v. Verifiche di stabilità Si riporta nelle figure n.2.12 e n.2.13 di seguito illustrate il dettaglio delle verifiche di stabilità. CANTIERI INDUSTRIALI 23/24

25 Figura n.2.12 Verifica di stabilità globale Condizioni statiche Figura n.2.13 Verifica di stabilità globale Condizioni sismiche CANTIERI INDUSTRIALI 24/24