DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA

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Gilberta Rizzi
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DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA Il materiale delle sponde si trova, in genere, in condizioni di stabilità molto + precaria rispetto al fondo dell alveo Necessità di rivestimenti e protezioni Tipologie

1 DIFESE LONGITUDINALI DI SPONDA Il materiale delle sponde si trova, in genere, in condizioni di stabilità molto + precaria rispetto al fondo dell alveo Necessità di rivestimenti e protezioni Tipologie fondamentali Strutture semi-rigide o flessibili -Naturali (scogliere, massicciate, fascinate, ) -Artificiali (scogliere, mantellate sintetiche, ) -Miste (gabbioni, materassi, ) Vantaggi: pienamente drenanti (minori i spinte e sottospinte idrauliche), ammettono deformazioni consistenti senza pregiudizio della funzionalità globale, più economiche. Strutture rigide - Muri in calcestruzzo o muratura ordinaria Vantaggi: meno ingombranti, utilizzo limitato a casi di infrastrutture (viarie, ferroviarie) e insediamenti immediatamente prospicienti l alveo

2 SCOGLIERE IN MASSI NATURALI O ARTIFICIALI Tipologia generale Protezione tramite la posa alla rinfusa di massi ciclopici (vedi più avanti i criteri di dimensionamento) a partire dal fondo alveo, preventivamente preparato, fino ad una altezza corrispondente a una piena con Tr=2-5 anni. I vuoti vengono chiusi con materiale di peso max ~ 70 kg per un un max del 7% del volume complessivo. Il piano di fondazione ha profondità minima di m. Altezza massima (dal fondo alveo) senza berma: 2 m Altezza massima con berma: 5 m Pendenze tipiche come da schema

3 Varianti tipologiche

4 Aumento della stabilità tramite talee o legatura con cavi

5 Verifica di stabilità dei massi su sponda inclinata d m = diametro equiv. masso θ = pendenza della sponda tgλ = i f = pendenza fondo β = angolo fra direzione di caduta del masso e sponda U r = velocità della corrente che investe il masso φ = angolo di riposo in acqua dei massi τ = tensione tangenziale sul masso La velocità della corrente Ur che investe il masso si può valutare dal profilo logaritmico, noti la profondità Y 0 e la velocità V medie della corrente * ( y) = 2.5U ln( 30.2y / d ) * 2.5 U ln ( 12.3 Y / d ) m U V = 2 0 / d m U r = U ( d ) m = V 3.4 ln 12.3Y ( / d ) 0 m

6 Formule di Stevens (1976), derivate dalla teoria dell equilibrio limite Numero di stabilità su sponda orizzontale = Angolo di caduta del masso = Numero di stabilità su sponda inclinata = 2 0.3U r σ = γ s γ gd m γ 2sinθ β = arctan cosλ / + sin λ σ tanφ [ 1+ sin ( λ β ) ]/ 2 σ ' = σ + Coefficiente di sicurezza al ribaltamento del masso (rapporto fra forze stabilizzanti e instabilizzanti) = Fattore di legatura = Deve risultare almeno C 1. 3 C s cosθθ tanφφ C s = C σ ' tanφ + sinθ cos β 1 Massi sciolti C L = 1.5 Massi legati L

7 RIVESTIMENTI CON GABBIONI E MATERASSI

12 Scelta delle dimensioni degli elementi Portata Velocità della corrente Dimensioni ottimali Sezione Scabrezza Velocità critica Velocità limite Movimento del riempimento Instabilità dell elemento

13 FINE LAVORI: (n, τ amm ) minimi i i Dal punto di vista ingegneristico è la situazione più critica alla quale occorre fare riferimento nelle verifiche di resistenza delle protezioni spondali. τ b < τ c (al fondo) τ m < τ s (sulla sponda) A REGIME: (n, τ amm ) massimi i Situazione a cui fare riferimento nella verifica della sezione allo smaltimento della portata di progetto Q = A B n i > Qp f

16 τ τ τ = γ Ri (al fondo) b w f ( Y ) = γ z i b w max i f ( Y ) (al fondo) m = 0,75γ w max zi if (sulla sponda rettilinea) τ ( ) m = K 075, γ w Ymax zi i f (sulla sponda in curva) K, rapporto tra tensione tangenziale sulla sponda esterna e tensione tangenziale me dia

17 τ τ (al fondo) m s In caso di materiale non coesivo non situato su un fondo orizzontale, occorre tenere conto della riduzione della tensione massima ammissibile di trascinamento (dovuta all effetto della pendenza della sponda) mediante m un coefficiente correttivo: τ s = τ c sin 2 ϑ 1 2 sin ϕ (sulla sponda) ϕ = angolo di attrito interno del materiale (non coesivo) che costituisce la sponda θ = angolo di inclinazione della sponda sull orizzontale τ c = tensione massima ammissibile sui tratti orizzontali τ s = tensione i massima i ammissibile i ibil sulle sponde d Dura ta de ll'e v e nto di pie na (h)

18 SISTEMAZIONI CON TECNICHE DI INGEGNERIA NATURALISTICA L'ingegneria naturalistica è una disciplina che fa uso insieme di soluzioni ingegneristiche e di tecniche agroforestali e naturalistiche, che vengono applicate per ricondurre ambiti modificati dall'uomo o dagli agenti naturali ad un sufficiente livello di stabilità ecologica e di naturalità, principalmente attraverso interventi di rivegetazione e/o di regolazione degli equilibri fra vegetazione, suolo e acqua. Possibili vantaggi rispetto ad altre tecniche -funzione naturalistica: recupero di aree degradate, recupero di ambienti naturali oramai sempre più rari, sviluppo di associazioni vegetali con l'impiego di piante autoctone, miglioramento del terreno -funzione estetico - paesaggistica: minor impatto ambientale nella costruzione di nuove opere, recupero di "lacerazioni" nel paesaggio -funzione economica: risparmio sui costi e sulla costruzione di opere Possono essere combinate con tecniche tradizionali per la realizzazione di protezioni con elevate caratteristiche di resistenza

19 LE TECNICHE D'INTERVENTO: prevedono un utilizzo di piante intere e/o loro parti (talee) e si possono avere le seguenti tipologie: intervento mediante semina: a spaglio, idrosemina intervento mediante messa a dimora di talee: viminate, fascinate, astoni, palificate intervento mediante messa a dimora di piantine a radice nuda o in fitocella: erbacee, arbustive, arboree I MATERIALI DA COSTRUZIONE: Vegetali vivi: sementi, piante radicate di specie arbustive e arboree, talee di specie arbustive e arboree, ramaglia, rizomi e radici, zolle erbose. Organici inerti: legname, reti di juta, fibra di cocco, stuoie in fibre di paglia, stuoie in fibre di cocco, paglia, fieno, compost. Materiali di sintesi: griglie, reti, tessuti di materiale sintetico, fertilizzanti chimici, collanti chimici. Altri materiali: pietrame, ferro, acciaio.

20 ALCUNE TIPOLOGIE DI INTERVENTO: INERBIMENTO : interventi antierosivi di rivestimento mediante spargimento manuale o meccanico di sementi : semina a spaglio; idrosemina semina con coltre di paglia semina i con coltre di paglia e bitume tappeto erboso. MESSA A DIMORA DI TALEE : messa a dimora di talee di specie legnose con buona capacità di moltiplicazione vegetativa per consolidamento di pendii

materiale derivante dallo scavo a monte.

21 GRADONATA O CORDONATA: è costituita da banchine trasversali secondo la linea di pendenza, costituite da uno scavo in contropendenza, la messa a dimora di specie legnose e successivamente ricoperti con il materiale derivante dallo scavo a monte. VIMINATA : è costituita da un intreccio di verghe con buona capacità vegetativa, fissate al terreno con picchetti in legno o tondini in ferro e successivamente ricoperte di terra

22 FASCINATA : è costituita da fascine formate da rami con capacità vegetative (fascinata viva) o rami secchi (fasscinata inerte), fissate all'interno di un solco scavato nel versante instabile. Può prevedere reti o gabbie di contenimento.

23 GRATA : è costituita da una grata di legno fissata al versante con picchetti di legno, tondini in ferro.per una maggiore resistenza meccanica può essere impiegata una griglia elettrosaldata. L'intera superficie verrà poi seminata PALIFICATA : è costituita da una struttura in legno abbinato alla posa di piante

25 TECNICHE MISTE TERRE RINFORZATE

26 ACCOPPIAMENTO CON SCOGLIERE, GABBIONI, MATERASS

27 Scabrezze e tensioni ammissibili a fine lavori Scabrezze e tensioni ammissibili a regime (dopo il 3 periodo vegetativo)

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