Interventi di Ingegneria Naturalistica Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 1
Interferenze Naturalistiche dovute alla realizzazione di infrastrutture viarie : perdita fisica di notevoli superfici di territorio; distruzioni di ecosistemi e/o interruzione della continuità di habitat; realizzazione di vaste superfici denudate di neoformazione, collegate direttamente o indirettamente (cantieri, cave di prestito) con l infrastruttura. Di tutte queste superfici va prevista la rivegetazione, sia per ragioni funzionali (antierosive, di stabilizzazione ), sia per ragioni naturalistiche e paesaggistiche. Le opere indicate sono parte integrante e funzionale del progetto stradale, vanno pertanto progettate contestualmente ad esso. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 2
Possibili interventi ambientali Contestualmente al progetto stradale vanno pertanto valutati i seguenti aspetti: disponibilità di superfici a lato strada per interventi di rivegetazione; disponibilità di suolo vegetale all interno del cantiere o possibilità di reperimento; possibilità di adozione di interventi di ingegneria naturalistica per il consolidamento e la rivegetazione delle scarpate di neoformazione; selezione di specie vegetali autoctone da impiegare e loro disponibilità di mercato; valutazioni di problemi di interferenze faunistiche e possibilità di realizzare strutture per il mantenimento dei dinamismi di certe specie animali; possibilità di adottare provvedimenti antinquinamento con tecniche naturalistiche. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 3
Possibili interventi ambientali Gli interventi ambientali si possono distinguere in tre categorie di opere: 1) Opere di mitigazione vere e proprie direttamente collegate agli impatti (barriere antirumore, vasche di sicurezza e presidi idraulici per intercettare i liquidi di piattaforma stradale..). 2) Opere di ottimizzazione del progetto non necessariamente collegate ad un eventuale impatto su beni naturali di pregio preesistenti (creazione di fasce vegetate di riambientazione di una strada in zona agricola, rivegetazione di tutte le scarpate, aiole..). 3) Opere di compensazione non strettamente collegate con l opera, che sono realizzate a titolo di compensazione ambientale (creazione di habitat umidi o zone boscate in aree di ex cave presenti nell area, bonifica e rivegetazione di siti devastati..). Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 4
Scarpate in rilevato o a raso Per questo tipo di intervento va previsto in generale: 1) Riporto di terreno vegetale 2) Formazione di cotici erbosi mediante semine, in genere idrosemine Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 5
Scarpate in rilevato o a raso Per questo tipo di intervento va previsto in generale: 3) Formazione di siepi tra le carreggiate 4) Messa a dimora di specie arbustive e arboree, mantenendo una fascia di sgombero adeguata. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 6
Scarpate in rilevato o a raso Anche gli eventuali interventi di sostegno dei rilevati vanno, se possibile, realizzati con tecniche di Ingegneria Naturalistica o miste, quali: a) Palificate vive b) Gabbionate rinverdite Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 7
Scarpate in rilevato o a raso c) Terre verdi rinforzate semplici o doppie d) Muri cellulari rinverditi Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 8
Scarpate in trincea Casistica molto frequente, tipica dei tracciati in zone montane e collinari. I materiali provenienti dagli scavi permettono di limitare i costi di degli inerti da cave di prestito. Data la natura litoide del substrato e le pendenze di scavo, solitamente non sono previsti interventi a verde su tali scarpate, con conseguenti problemi di reiserimento paesaggistico, e talvolta funzionali di erosione da ruscellamento o addirittura di franamenti. Pertanto le scarpate in trincea andrebbero progettate a seconda della litologia, non solo in funzione della stabilità geomeccanica, ma anche della ripristinabilità Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 9
Interventi di sistemazione ambientale di scarpate in trincea Litologia Sabbie ghiaiose e ghiaie sabbiose Limi sabbiosi e sabbie limose a bassa plasticità Limi sabbiosi e argillosi plastici, argille limososabbiose Tufi litoidi conglomerati cement. Pendenza Angoli <= 35 Tra 35 e 40 Angoli <= 30 Tra 30 e 40 Angoli <= 28 Tra 28 e 38 Tra 38 e 44 Tra 55 e 65 Interventi Tipo A: riporto di terreno vegetale+idrosemina+messa a dimora di arbusti autoctoni Tipo B: riporto di terreno vegetale + rivestimento vegetativo+messa a dimora di talee e arbusti autoctoni Tipo A Tipo B Altezza > 5m + Tipo A + eventuale biostuoia + eventuale drenaggio biotecnico (Tip. G) Tipo B o viminate vive (Tip. D) + idrosemina + messa a dimora di talee e arbusti radicati Grate vive (Tip. I) o fascinate (Tip. F) o viminate (Tip.D)+idrosemina+messa a dimora di talee e arbusti Rinaturazione spontanea + eventuali locali interventi di ancoraggio con reti metalliche Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 10
Scarpate in trincea su rocce sciolte Pendenze non superiori a 35 Pendenze superiori a 40-45 Favoriscono la rivegetazione: maggiore stabilità superficiale maggiore durata nel tempo della scarpata Prevedono tecniche di rivestimento e stabilizzanti: per evitare il ruscellamento per la permanenza in sito della terra vegetale Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 11
Scarpate in trincea su rocce sciolte Pendenze non superiori a 35 Pendenze superiori a 40-45 Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 12
Scarpate in trincea su rocce compatte Elevati costi di rivestimento vegetativo per pendenze superiori a 45-60 Interventi antierosivi e stabilizzanti per problemi di ruscellamento superficiale Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 13
Scarpate in trincea su rocce compatte Elevati costi di rivestimento vegetativo per pendenze superiori a 45-60 Interventi antierosivi e stabilizzanti per problemi di ruscellamento superficiale Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 14
Opere di sostegno Gli interventi a verde delle opere di sostegno devono sempre prevedere le semine e la messa a dimora di talee o arbusti autoctoni. Principali tecniche per la realizzazione di opere di sostegno applicabili sia su scarpate in rilevato che in trincea: 1) Terre rinforzate rinverdite: strutture di sostegno molto adatte per sistemazioni in spazi limitati o in vicinanza di infrastrutture viarie. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 15
2) Muri cellulari rinverditi Opere di sostegno 3) Gabbionate rinverdite: strutture di sostegno molto elastiche, adatte per sistemazioni in condizioni di forte pendenza e in spazi limitati. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 16
Opere di sostegno 4) Palificate vive: adatte al consolidamento di pendii e scarpate franosi, al piede di scarpate stradali e ferroviarie. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 17
Opere di sostegno 5) Grate vive: adatte per scarpate di infrastrutture viarie e per ricostruire il profilo di smottamenti con pendenze tra 45 e 55. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 18
Rivegetazione a lato sponda Interventi di rivegetazione non strettamente connessi con le pertinenze stradali, ma collegate all attenuazione di agenti inquinanti derivati (sono opere di compensazione): 1) fasce di vegetazione tampone a lato strada: funzione di filtro per l inquinamento atmosferico ed acustico. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 19
Rivegetazione a lato sponda 2) interventi di rivegetazione in aree di pertinenza stradale e in aree più vaste circostanti: miglioramento dei corridoi faunistici e aumento della biodiversità;. 3) rivegetazione delle aree sotto i viadotti: attraverso tubi diffusori per subirrigazione. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 20
Interventi antirumore Presidi antirumore attraverso sistemi a verde con uso di terrapieni vegetali di vario tipo: 1) Terrapieno naturale vegetato: richiede grande occupazione di spazio lato strada e grandi quantità di inerti 2) Doppio muro cellulare rinverdito in calcestruzzo Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 21
Interventi antirumore 3) Strutture a terrapieno compresso verde: si hanno diverse tipologie Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 22
Interventi antirumore 4) Doppio muro cellulare rinverdito in legno 5) Pannelli fonoisolanti abbinati a terrapieni verdi o a fasce di vegetazione Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 23
Presidi idraulici e vasche di sicurezza Un problema di potenziale inquinamento è dovuto ai liquidi derivanti dalle piattaforme stradali. Vanno quindi realizzati sistemi di drenaggio per la captazione degli inquinanti. Collocazione, numero, dimensionamento e tipologia di tali sistemi di drenaggio vanno progettati in funzione di: 1. presenza di corpi idrici vulnerabili; 2. volume di traffico; 3. presenza abituale di veicoli per trasporto di liquidi pericolosi; 4. tempi di ritorno considerati in funzione della valutazione del rischio; 5. superficie della sezione di piattaforma considerata; 6. natura litologica del substrato in funzione della permeabilità. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 24
Presidi idraulici e vasche di sicurezza In relazione ai sistemi di drenaggio sono individuate due casistiche principali: 1) acque di dilavamento della piattaforma stradale con residui inquinanti; 2) sversamenti accidentali di liquidi inquinanti trasportati da veicoli in transito. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 25
Presidi idraulici: acque di dilavamento della piattaforma stradale Nel caso di acque di dilavamento va realizzato un sistema costituito da sezione di piattaforma, che costituisce il bacino di raccolta delle acqua meteoriche; drenaggi e canalizzazioni convogliati in uno stesso punto; fossi di filtrazione; vasche di prima pioggia; ecosistemi filtro (vasche con vegetazione palustre per il filtraggio degli inquinanti). Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 26
Presidi idraulici: sversamenti accidentali Nel caso di sversamenti accidentali va realizzato un sistema costituito da: sezione di piattaforma, che costituisce il bacino di raccolta delle acqua meteoriche; drenaggi e canalizzazioni convogliati in uno stesso punto; vasche stagne a cascata con sistema di autosvuotamento a sifone, dimensionate in funzione del parco di autocisterne circolanti e dei parametri di piovosità, in modo che vi sia sempre una vasca vuota di dimensioni tali da poter contenere tutto il volume inquinante sversato fino all intervento dei mezzi di emergenza. In attesa di normative tecniche specifiche, vanno concordati caso per caso, nell ambito della procedura di V.I.A., i valori soglia e i parametri di riferimento per l ubicazione, il numero, le tipologie e il dimensionamento delle vasche. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 27
Presidi idraulici: Esempi Impianto di trattamento 1 a pioggia Rete Ricettore Laminazione Localizzazione di vasche di raccolta a margine di arterie stradali importanti Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 28
Presidi idraulici: Esempi Fasce filtro ed aree tampone Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 29
Presidi idraulici: Esempi scarpata paratoia in pietrame b crescita erba folta caditoia rialzata con griglia scarico al sistema fognario Canali inerbiti: esempio e schema indicativo Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 30
Presidi idraulici: Esempi Filtri a sabbia longitudinali e contaminazione del materiale filtrante Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 31
Presidi idraulici: Esempi Realizzazione di bacini di infiltrazione ai margini stradali Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 32
Presidi idraulici: Esempi Pavimentazioni filtranti Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 33
Presidi idraulici: Esempi ico scar scarico d emergenza cco imbo bacino umido baia anter. micr o bacino co sboc accesso manutenzione bassa zona paludosa (fino a 45 cm) limite di sicurezza estensionibacino banca di sicurezza Sistemi di fitodepurazione e lagunaggio Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 34
Possibili interferenze con la fauna dovute alla realizzazione delle infrastrutture viarie Provvedimenti per la fauna Valutazione della consistenza faunistica dell area attraversata e della presenza di habitat di pregio lungo il tracciato. È buona regola evitare la frammentazione degli habitat e le interferenze con i dinamismi dalle fauna: prolungamento di viadotti in sostituzione di tratti di rilevato; realizzazione di sovrappassi per la macrofauna; Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 35
Provvedimenti per la fauna sottopassi scatolari per macrofauna e microfauna, collegati con provvedimenti di svio e deviazione; sistemi di recinzione particolari realizzate con reti a maglia decsrescente, interrate alla base e dimensionate in rapporto alla fauna presente. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 36
Frequenti tipi di errori nell esecuzione di interventi di Ingegneri Naturalistica Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 37
Frequenti errori nell esecuzione di interventi di Ingegneria Naturalistica Gli interventi di Ingegneria Naturalistica consentono la stabilizzazione del suolo, inoltre favoriscono processi di rinaturalizzazione, creando biodiversità e contribuendo alla realizzazione di corridoi ecologici. Ciò ha portato ad una rapida utilizzazione di queste tecniche: tuttavia molti degli interventi eseguiti non sono esenti da errori, determinanti per il mancato raggiungimento dell obiettivo. Non corretta gestione del sito di intervento Non corretto utilizzo di materiale naturale vivo Non corretto utilizzo di materiale naturale morto Non corretto utilizzo di materiale inerte Non corretto utilizzo di materiale tradizionale e sintetico Errori comuni nella realizzazione generale. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 38
Non corretta gestione del sito di intervento Realizzazione di adeguato drenaggio Un adeguato sistema di drenaggio garantisce la stabilità dei terreni, al contrario la stabilità e la funzionalità delle opere sono a rischio. Manutenzione Subito dopo la fine lavori, ma talvolta anche durante gli stessi, è necessario prevedere interventi di manutenzione soprattutto in relazione alla componente viva dell intervento: irrigazione, falciatura, potatura, apporti di suolo, ripristini delle strutture.. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 39
Non corretta gestione del sito di intervento Adeguamento delle superfici e delle inclinazioni La superficie oggetto di intervento deve essere regolarizzata, realizzando inclinazioni compatibili con le tipologie da eseguire, altrimenti si mantengono situazioni favorevoli all erosione. Raccordo tra opera e substrato Tutte le opere hanno bisogno di continuità con il substrato al contorno, la mancata esecuzione del raccordo comporta infiltrazioni ai margini delle opere, che procedono fino allo svuotamento e smembramento delle stesse. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 40
Non corretto utilizzo di materiale naturale vivo Le piante sono l elemento che contraddistingue un intervento di ingegneria naturalistica da uno tradizionale, devono essere quindi inserite come parte strutturale delle opere. Semi, miscele, sementi Vengono utilizzati per spargimento manuale o idrosemina, i maggiori insuccessi si hanno per l utilizzo di specie non autoctone, in stagioni non idonee, per l utilizzo di quantità insufficienti rispetto alla superficie di intervento. Specie arbustive ed arboree Gli errori sono dovuti principalmente alla scelta delle specie (non idonee alla stazione o non rispondenti alle finalità progettuali) al periodo di manipolazione e alla mancanza di manutenzione (irrigazione, protezione anti-fauna). Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 41
Non corretto utilizzo di materiale naturale morto Il materiale naturale morto può avere funzione protettiva o strutturale. Biofeltri, biostuoie, bioreti Errori derivano dal tipo adoperato e dalla modalità di posa (fissaggio reciproco e al substrato). Legname Gli errori dipendono principalmente dalle dimensioni degli elementi, dall assemblaggio degli stessi, ma anche dalla stagionatura del legno e dalla scelta errata della specie impiegata. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 42
Non corretto utilizzo di materiale inerte Terreno vegetale Serve a ricoprire substrati sterili o non compatibili alle necessità vitali delle piante, spesso è dimenticato o presente in quantità insufficiente o non ben compattato. Ciò comporta problemi alla componente vegetale ma anche alla struttura. Materiale di riempimento Non devono essere utilizzati materiali con scadenti caratteristiche geotecniche, ma spesso si osserva l utilizzo di materiali collassati o ad alta componente argillosa. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 43
Non corretto utilizzo di materiale inerte Massi in pietra Sono generalmente usati nelle sistemazioni spondali, sia sciolti sia legati da funi di acciaio, a costituire una struttura elastica. Gli errori derivano da inadeguate dimensioni dei singoli elementi, dai metodi di legatura e dalla posa dei singoli massi. Tali errori comportano il disarticolamento e lo scalzamento della struttura. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 44
Errori comuni nella realizzazione generale Mancato sincronismo costruttivo tra struttura e parte viva Un errore grossolano è costruire la struttura (riempimento compreso) e rimandare l inserimento del materiale naturale vivo. Questo modo di intervenire non raggiunge l obiettivo tecnico preposto. L inserimento della parte viva deve sempre essere contestuale alle altre operazioni di costruzione Posizionamento delle opere È necessaria l esatta ubicazione delle opere in relazione alle caratteristiche fisiche ed ecologiche del sito, ad esempio in relazione alla presenza di eventuali ambiti acquatici è indispensabile determinare il livello medio dell acqua. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 45
Errori comuni nella realizzazione generale Variazioni costruttive Il dimensionamento e le proporzioni di alcune tipologie non possono essere variate oltre certi limiti: altezza, profondità, inclinazione non devono mai superare i valori prescritti, per garantire stabilità e funzionalità delle strutture. Regolarità e geometrismo La parte viva e alcune tipologie e strutture minori non devono mai essere ubicate con regolarità, ma sistemate con diposizione casuale e disordinata ad imitare il più possibile una situazione naturale. Il danno in questo caso non è grave ma limitato al fattore estetico. Prof. Ing. Francesco Canestrari Interventi di ingegneria naturalistica - 46