c) Grata viva (Fig.3.42): grata costituita da tronchi verticali ed orizzontali, fissati tramite chiodature. La grata viene poi fissata al terreno mediante picchetti di legno o di ferro, e riempita con terreno locale; lungo i tronchi orizzontali vengono disposte talee e ramaglia, con eventuale supporto di una griglia metallica per un migliore trattenimento del terreno. L intera superficie può poi essere soggetta a semina. d) Messa a dimora di talee: consiste nell impiego di specie legnose con buona capacità di moltiplicazione vegetativa per talea. Usate in genere in combinazione con altre tecniche, come picchetti viventi nella posa di reti e stuoie, di fascinate e nella realizzazione di coperture diffuse, o infisse negli interstizi di scogliere e gabbionate. e) Impianto di alberi ed arbusti: consiste nella piantagione di piantine a radice nuda e/o con pane di terra. Può essere seguita dalla posa di pacciamanti (feltri, paglia, corteccia di resinose, pietrame) e di ritentori idrici (polimeri) in caso di siccità estiva prolungata. f) Semina e idrosemina: per semina si intendono le operazioni di inerbimento mediante spargimento manuale di sementi e fertilizzanti; per idrosemina si intende la tecnica di inerbimento mediante proiezione idraulica di una miscela in soluzione acquosa di sementi, concimi e leganti, effettuata con apposita macchina specializzata (idroseminatrice). g) Reti, feltri e stuoie (Fig.3.43 e 3.44): possono essere di materiale naturale (reti, stuoie, feltri in fibre di cocco, juta, legno, carta, ecc.) e misto (reti metalliche abbinate a reti in fibre biodegradabili, reti in plastica ed in fibre vegetali). In generale, con il termine rete si intende una struttura costituita da fili intrecciati, mentre il termine stuoia o feltro individua strutture costituite da un tessuto continuo di fibre vegetali, spesso associato a rete in materiale biodegradabile o sintetico. Hanno funzione di protezione del terreno dall azione erosiva della pioggia e del vento, con azione immediata di copertura del suolo, in attesa dell affermazione della copertura vegetale. I limiti superiore ed inferiore della rete vengono fissati ed interrati in un apposito solco. Fig.3.44 - Esempi di reti e stuoie. 3.7.2.2 Incremento dei parametri di resistenza al taglio a) iniezioni (Fig.3.45): è una tecnica atta a migliore le caratteristiche meccaniche dei terreni e delle rocce mediante l immissione di miscele (malte cementizie o sospensioni di cemento e bentonite) entro fori di piccolo diametro (60-130mm). b) reticoli di micropali (Fig.3.46): si tratta di pali di piccolo diametro (10-20 cm) in calcestruzzo o cemento armato che vengono realizzati in modo da attraversare la superficie di scivolamento; più che offrire una azione di sostegno, i micropali hanno la funzione di incrementare la resistenza al taglio lungo la superficie di scivolamento; vengono generalmente realizzati per terreni o rocce deboli. c) chiodature o bullonature (Fig.3.47): il rinforzo degli ammassi rocciosi può essere realizzato inserendo barre metalliche entro fori trivellati. Si definiscono chiodi le barre cementate, per tutta la loro lunghezza, all interno del foro e prive di un elemento di ancoraggio in punta ed eventualmente prive di un dispositivo di bloccaggio in testa. Si parla di bulloni quando la barra è dotata di un elemento di ancoraggio in punta e di un dispositivo di bloccaggio (che può 3-33
permettere il pretensionamento), dotato di una piastra per la ripartizione del carico. L elemento di ancoraggio dei bulloni può essere di tipo meccanico o chimico (resine, cemento). d) trattamenti chimici: mirano alla modifica, attraverso la capacità di scambio ionico dei minerali argillosi, delle caratteristiche geotecniche dei materiali argillosi in prossimità della superficie di rottura. In questa zona, il materiale argilloso viene messo in contatto con una soluzione chimica che permette lo scambio di cationi fra questa ed i minerali argillosi, trasformandoli in altri minerali argillosi che conferiscono al materiale una più elevata resistenza al taglio. La corretta applicazione del metodo prevede una dettagliata conoscenza della mineralogia del materiale e delle condizioni idrogeologiche del versante. Fig.3.45 - Iniezioni. Fig.3.46 - Reticoli di micropali. 3-34
Chiodo cementato Bullone ad ancoraggio puntuale Bullone ad ancoraggio puntuale cementato Fig.3.47 - Chiodature e bullonature. e) trattamenti termici: consistono nel provocare una vera e propria cottura dei materiali argillosi, e quindi un allontanamento permanente ed irreversibile dell'acqua da una determinata porzione del versante. Tale cottura viene ottenuta attraverso la combustione in pozzi e trincee di sostanze infiammabili ad alto potere calorico (nafta, napalm.). f) elettrosmosi: metodo che prevede l installazione di due elettrodi in un terreno saturo fra i quali viene fatta passare una corrente elettrica. L'acqua interstiziale si sposta dall elettrodo positivo (anodo) verso quello negativo (catodo). Se in corrispondenza di quest ultimo viene realizzato un pozzo di drenaggio l acqua può essere asportata per pompaggio. Il movimento dell acqua è dovuto alla carica negativa sulla superficie delle particelle argillose; la pellicola d acqua immediatamente adiacente alla superficie di tali particelle si carica quindi positivamente e può essere spostata da una differenza di potenziale. A differenza dei metodi di drenaggio basati su differenze di carico idraulico, con l elettrosmosi è possibile spostare anche l acqua pellicolare adiacente alle particelle argillose. Il processo determina la consolidazione del terreno e conseguentemente un miglioramento della resistenza al taglio. 3.7.3 Applicazione di forze esterne e realizzazione di opere di sostegno L'applicazione di forze esterne che si oppongano alle forze destabilizzanti, o che incrementino quelle resistenti, è il metodo più diretto di stabilizzazione, ma generalmente costoso. I metodi impiegati possono essere di vario tipo; i più utilizzati consistono in: a) muri di sostegno (Fig.3.48): si distinguono vari tipi di muri di sostegno, sia in base alla forma della struttura che del materiale impiegato. Per quanto riguarda quest ultimo essi possono essere realizzati a secco, in calcestruzzo o cemento armato, ad elementi prefabbricati, in gabbioni, in terra rinforzata o armata. I muri a gravità sono quelli che resistono principalmente con il loro peso. I muri in gabbioni (gabbionate) rappresentano un particolare tipo di strutture di sostegno realizzate con la sovrapposizione di gabbioni, ovvero di scatole di rete metallica riempite di pietrame a secco. Possono avere la funzione di muri a gravità (rientranti quindi in sostanza nella precedente categoria) o di rivestimento. I muri cellulari a gabbia o crib-wall (Fig.3.49) sono una struttura realizzata mediante una intelaiatura di elementi prefabbricati ottenuta sovrapponendo in modo alternato ed ortogonale gli elementi stessi, e riempendo poi le gabbie così ottenute con materiale inerte. Una crescente diffusione è costituita dalle terre armate o rinforzate. Le prime sono costituite da strati di terreno con interposta una armatura metallica. Le terre rinforzate (Fig.3.50) sono realizzate attraverso l utilizzo di terreno ed inerti con interposti strati di materiali geotessili o geosintetici (geogriglie, reti, tessuti) in modo da migliorarne indirettamente le caratteristiche geotecniche. I volumi di terreno interessati dalla lavorazione a strati successivi (terreno-rinforzo-terreno) si comportano così come manufatti a gravità con il vantaggio di presentare una buona flessibilità. In particolare con il termine geogriglie si intendono strutture geotessili speciali a forma di rete costituite da fibre di poliestere ricoperte da un ulteriore strato protettivo di PVC (Fig.3.51). Il principio di base delle terre rinforzate mediante geogriglie consiste nella mobilizzazione di una elevata forza di trazione all interno della struttura in terra; lo scopo è raggiunto tramite uno stretto legame tra terreno e geogriglia. b) palificate (Fig.3.52 e 3.53): gruppi di pali, di legno, metallo, cemento armato o calcestruzzo infissi o gettati in fori trivellati. c) ancoraggi o tiranti (Fig.3.54 e 3.55), talvolta associati a muri (muri tirantati). 3-35
INTERVENTI DI INGEGNERIA NATURALISTICA Possono essere ascrivibile a questa categoria gli interventi di consolidamento al piede (essi possono avere anche la funzione di appesantimento al piede, quindi di riduzione delle forze di taglio). a) Palificate in legname : si possono distinguere due tipi. Palificata a doppia parete (Fig.3.56): si tratta di un manufatto a gravità formato da una struttura in pali di legno abbinato alla posa di piante. Si prevede l utilizzo di opere di drenaggio, essendo la palificata realizzata su un piano di posa con contropendenza verso monte, in genere attraverso tubazioni drenanti a base piatta, collocate longitudinalmente nella posizione a quota più bassa sul retro del piano di posa e quindi collegate per lo scarico con tubi drenanti in posizione ortogonale al pendio e con pendenza verso valle. In genere è anche prevista la posa di stuoie o georeti sul paramento esterno per impedire l asportazione del terreno di riempimento, almeno nei periodi immediatamente successivi alla realizzazione dell opera, da parte delle acque di ruscellamento. Palificata a parete semplice (Fig.3.57): Ha tecniche esecutive e funzionalità simili, ma non viene realizzata la posa del tondame longitudinale posizionato sul retro della struttura. Si realizza in alternativa alla precedente in caso di spazi limitati, o per scelta progettuale che ritenga sufficiente la realizzazione di un manufatto leggero con prevalente funzione di rivestimento rispetto a quella di sostegno. TECNICHE COMBINATE a) terre armate e/o rinforzate rinverdite: uno dei vantaggi delle terre armate e/o rinforzate è quello di costituire una struttura con la possibilità di inserimento di vegetazione sul paramento esterno. b) gabbionate rinverdite: si tratta di gabbionate rinverdite con l inserimento di talee. Fig.3.48 - Muri di sostegno. 3-36
Fig.3.49 Crib wall. Fig.3.50 Muri in terra rinforzata. Fig.3.51 - Terra rinforzata con geogriglia. 3-37
PLANIMETRIA: 3 Fenomeni franosi SEZIONE: Fig.3.52 - Palificate. Legno Calcestruzzo Cemento armato Acciaio PALI INFISSI PREFABBRICATI Tuboforma lasciato in situ Tuboforma asportato PALI INFISSI IN CLS GETTATO IN OPERA Normale Con bulbo basale PALI TRIVELLATI IN CLS GETTATO IN OPERA Fig.3.53 - Tipi di pali. Fig.3.54 Tirante di ancoraggio. 3-38
Fig.3.55 Scomposizione della reazione R indotta dal tirante. Fig.3.56 - Palificata a doppia parete. Fig.3.57 Palificata a parete semplice. 3.7.4 Eliminazione del problema e opere di protezione a) disgaggio (Fig.3.58): consiste nell'eliminazione delle masse instabili (metodo utilizzato generalmente per porzioni di roccia passibili di crollo). b) opere di protezione (Fig.3.59) di strutture o infrastrutture soggette a rischio di frana, da realizzare senza intervenire sul fenomeno. Per esempio: gallerie paramassi: si tratta di gallerie artificiali che hanno lo scopo di proteggere le sedi stradali dalla caduta massi dal pendio soprastante. schermi o parapetti, rilevati e scavi sagomati paramassi: si tratta di opere realizzate in genere alla base di un pendio interessato da crolli, con lo scopo di contenere i massi distaccati ed impedire che questi possano raggiungere determinate strutture a rischio (strade, abitazioni). reti di protezione (Fig.3.60): si tratta di reti metalliche a maglia esagonale, che vengono ancorate alla sommità e lungo il pendio con barre in acciaio cementate (chiodi). Le reti hanno lo scopo di trattenere i blocchi di roccia (di dimensioni decimetriche) che si distaccano dalla parete. Tali blocchi vengono convogliati alla base del pendio, per cui le reti devono essere lasciate libere all'estremità inferiore per circa 0.3 m. E consigliabile realizzare un fossato di raccolta al piede del pendio oppure provvedere alla loro periodica pulizia e manutenzione. 3-39
TECNICHE COMBINATE Nel caso di reti di protezione applicate soprattutto a versanti in terra, le reti possono essere combinate con un ripristino vegetazionale che ha lo scopo di svolgere, oltre ad una funzione estetica, anche un'azione stabilizzante, in quanto permette un più efficace fissaggio della rete (Fig.3.61). In caso di scarpate a forte componente detritica e roccia affiorante le reti di protezione possono essere accoppiate a reti biodegradabili. Fig.3.58 - Disgaggio. Fig.3.59 - Opere di protezione. 3-40
Fig.3.60 Esempio di rete paramassi. Fig.3.61 - Reti di protezione con ripristino vegetazionale. 3-41