PROBLEMATICHE NORMATIVE SULLA PROGETTAZIONE DI DIGHE A PARETE

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI GENOVA Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile e Ambientale PROBLEMATICHE NORMATIVE SULLA PROGETTAZIONE DI DIGHE A PARETE Laureando: STV (GN) GIOVANNI LADISA RELATORE: Prof. Giovanni BESIO CORRELATORE: Prof. Laura LANDO REBAUDENGO

2 Oggetto della tesi Dighe a parete verticale Norme Tecniche Verifica a scorrimento di una diga esistente La futura diga foranea di Genova Osservazioni conclusive Diapositiva 2 di 29

3 DIGHE A PARETE CASSONE La larghezza va determinata imponendo la condizione di stabilità all azione dell onda Altezza fuori acqua è di circa 1 metro La lunghezza è di solito pari o superiore al doppio dell altezza Trasportato in galleggiamento Viene affondato per riempimento Diapositiva 3 di 29

4 DIGHE A PARETE IMBASAMENTO Costituito da materiale di cava Garantisce un piano di posa regolare Distribuisce le pressioni esercitate dal fusto della diga MASSI Proteggono dall azione erosiva del mare Diapositiva 4 di x

5 DIGHE A PARETE Verifiche di stabilità Ribaltamento Cedimento dell imbasamento Scorrimento relativo tra cassone e imbasamento Diapositiva 5 di 29

6 DIGHE A PARETE Verifiche di stabilità Cedimento del terreno sottostante la diga e scorrimento lungo superfici di scorrimento Schiacciamento dell imbasamento Diapositiva 6 di 29

7 AZIONI AGENTI Azioni Permanenti P B è la spinta di Archimede W è il peso del cassone Azioni Variabili P u è la sottospinta P H è la forza orizzontale del moto ondoso Diapositiva 7 di 29

8 APPROCCI DI VERIFICA PER LA VERIFICA DELLE COSTRUZIONI MARITTIME LA TENDENZA E DI REDIGERE NORMATIVE BASATE SU METODI SEMIPROBABILISTICI E DI AGGIORNARE QUINDI LE ORMAI SUPERATE ISTRUZIONI FONDATE SU CONCETTI DETERMINISTICI Diapositiva 8 di 29

9 APPROCCI DI VERIFICA DETERMINISTICI o di LIVELLO 0 RR > CC SS SS CS comprensivo di tutte le incertezze R, S valori nominali EE dd RR dd PROBABILISTICI o di LIVELLO 1 EE dd = EE γγ FF FF kk ; XX kk γγ MM ; aa dd ; RR dd = 1 γγ RR RR γγ FF FF kk ; XX kk γγ MM ; aa dd Rk, Sk valori caratteristici Coefficienti parziali dipendono dalle incertezze delle singole variabili Diapositiva 9 di 29

10 QUADRO NORMATIVO ITALIANO Riferimento per il progetto e la verifica di opere civili NORMATIVA TECNICA DELLE COSTRUZIONI DEL 2008 Approccio semiprobabilistico ai coefficienti parziali NON TRATTA NELLO SPECIFICO DI OPERE MARITTIME CI SI TROVA A DOVER ADEGUARE ALLE COSTRUZIONI MARITTIME PROCEDURE VALIDE PER ALTRE TIPOLOGIE DI OPERE CIVILI COME I MURI DI SOSTEGNO Diapositiva 10 di 29

11 QUADRO NORMATIVO ITALIANO Istruzioni tecniche per la progettazione delle dighe marittime del 96 Approccio deterministico ai coefficienti globali Forniscono relazione per la determinazione delle azioni esercitate dal moto ondoso Diapositiva 11 di 29

12 RIFERIMENTI NORMATIVI INTERNAZIONALI INTERNATIONAL NAVIGATION ASSOCIATION (PIANC 2001) Breakwater with Vertical and Inclined Concrete Walls Approccio semiprobabilistico ai coefficienti parziali I coefficienti parziali sono associati ad una assegnata «Probabilità di failure» Forniscono le relazioni per la determinazione delle azioni esercitate dal moto ondoso (Modello di Goda) Diapositiva 12 di 29

13 RIFERIMENTI NORMATIVI INTERNAZIONALI TECHNICAL STANDARDS AND COMMENTARIES FOR PORT AND FACILITIES IN JAPAN (2009) Le norme giapponesi trattano nel dettaglio TUTTE le opere e infrastrutture portuali Approccio semiprobabilistico ai coefficienti parziali I coefficienti parziali sono associati ad una probabilità di failure pari a 8, Forniscono le relazioni per la determinazione delle azioni esercitate dal moto ondoso (Modello di Goda) Diapositiva 13 di 29

14 CASO DI STUDIO: DIGA DI VOLTRI Diapositiva 14 di 29

15 CASO DI STUDIO: DIGA DI VOLTRI DIMENSIONI: Profondità di installazione: 30 m Altezza imbasamento: 10 m Larghezza del cassone B: 18,5 m CARATTERISTICHE ONDA DI PROGETTO Altezza d onda caratteristica: 6,4 m Periodo: 12,6 s Lunghezza: 193,6 m Diapositiva 15 di 29

16 pp 11 = (11 + cccccccc)(αα 11 + αα 22 cccccc 22 ββ)γγγγ AZIONI CONSIDERATE Modello di Goda pp 33 = αα 33 pp 11 pp 22 = pp 11 ηη hh cc ηη pp 44 = (11 + cccccccc)αα 11 αα 33 γγγγ ηη = (11 + cccccccc)hh αα 33 = 11 hh hh cccccc hh kkkk 22 αα 11 = ssssss hh HH = mmmmmm HH ss ; HH ff αα 22 = mmmmmm hh bb dd 33hh bb HH dd 22 ; 2222 HH HH ff = ggtt ee 33ππ22hhbb ggtt tttttt θθ Diapositiva 16 di 29

17 Verifica a scorrimento dell opera esistente 1,60 1,40 1,20 1,44 R/S 1,00 0,80 0,60 0,74 0,75 0,80 0,84 0,97 1,00 0,40 0,20 0,00 IT96 NTC 2008 GEO, EQU PIANC PF=0,05 PIANC PF=0,10 NTC 2008 GEO PIANC PF=0,20 JAPAN Normative esaminate Diapositiva 17 di 29

18 Condizioni progettuali per l opera esistente 30 B: larghezza del cassone [m] ,5 18,5 19,5 IT96 JAPAN PIANC PF= ,5 NTC 2008 GEO 23,5 PIANC PF= ,5 26 PIANC PF=0.05 NTC EQU, GEO Diapositiva 18 di 29

19 La futura diga di GENOVA Diapositiva 19 di 29

20 La futura diga di GENOVA Profondità fondale fino a 45 m Altezza imbasamento: 15 m Altezza del cassone: 31 metri Altezza d onda di progetto: 7 m Diapositiva 20 di 29

21 La futura diga di GENOVA Dimensioni dei setti interni: 0,2 m Dimensioni setti esterni: 0,8 m Altezza del muro paraonde: 6 m Altezza dell intera sovrastruttura: 9 m Diapositiva 21 di 29

22 La futura diga di GENOVA PROBLEMATICHE RELATIVE ALLA PROGETTAZIONE SU ALTE PROFONDITA STABILITA AL RIBALTAMENTO STABILITA AL GALLEGGIAMENTO INIZIALE per la fase di trasporto Diapositiva 22 di 29

23 La futura diga di Genova STABILITA DEL CASSONE ALLO SCORRIMENTO B: larghezza del cassone [m] ,5 PIANC PF=0,20 17,5 17,5 20 IT96 JAPAN PIANC PF=0,10 21,5 22 PIANC PF=0,05 NTC 2008 Diapositiva 23 di 29

24 La futura diga di Genova STABILITA DEL CASSONE AL RIBALTAMENTO B: larghezza delcassone [m] , JAPAN IT96 NTC 2008 PIANC PF=0,40 24,5 25 PIANC PF=0,20 26 PIANC PF=0,10 Diapositiva 24 di 29

25 La futura diga di Genova CONFRONTO DEI RISULTATI DEL PROPOZIONAMENTO NEI CONFRONTI DELLA STABILITÀ ALLO SCORRIMENTO E AL RIBALTAMENTO B: Larghezza del cassone [m] 22 17,5 17,5 17, ,5 26 IT96 JAPAN NTC 2008 PIANC PF=0,05 20 PIANC PF=0, ,5 16,5 PIANC PF=0,20 STABILITA' ALLO SCORRIMENTO STABILITA' AL RIBALTAMENTO Diapositiva 25 di 29

26 Stabilità al galleggiamento in trasporto L altezza metacentrica del cassone vuoto risulta negativa EQUILIBRIO INIZIALE E INSTABILE Necessità di zavorramento con CIRCA 1200 t DI SABBIA GM = 18 cm Diapositiva 26 di 29

27 CONCLUSIONI LA VERIFICA DI STABILITA A SCORRIMENTO SU PROFONDITA STANDARD E CONDIZIONANTE SULLA SCELTA DELLA LARGHEZZA DEL CASSONE LE NORMATIVE ITALIANE RISULTANO TROPPO ONEROSE SU ALTE PROFONDITA IL RIBALTAMENTO RISULTA DIMENSIONANTE LE DIMENSIONI DEL CASSONE LE NORMATIVE ITALIANE IN QUESTO CASO RISULTANO IN LINEA CON I RIFERIMENTI INTERNAZIONALI NELLE NTC DEL 2008 NON SONO TRATTATE LE COSTRUZIONI MARITTIME Diapositiva 27 di 29

28 CONCLUSIONI SI AUSPICA CHE NEL PROSSIMO FUTURO LE NORMATIVE TECNICHE ITALIANE VENGANO INTEGRATE ANCHE PER LE DIGHE MARITTIME PRENDENDO COME LINEA GUIDA QUELLE GIAPPONESI Diapositiva 28 di 29

29 Fine della presentazione Diapositiva 29 di 29