Modellazione FEM e indagini geotecniche per opere infrastrutturali in ambiente alpino | INGforum

La riqualificazione della S.S. 337 della Val Vigezzo costituisce un’occasione per mettere a punto metodologie di analisi FEM applicate a contesti geologici complessi. Il tracciato, che collega Italia e Svizzera, si snoda in una valle di origine glaciale caratterizzata da depositi quaternari eterogenei e ammassi rocciosi gneissici intensamente fratturati. Le verifiche geotecniche, condotte attraverso campagne di indagine pluriennali (2004, 2015, 2020/2021) integrate con dati ARPA, hanno supportato lo sviluppo di modelli numerici per valutare stabilità, cedimenti e deformazioni indotte dalle nuove opere.

Assetto geologico e criticità del tracciato

L’area compresa tra Meis e il confine di Stato a Ponte Ribellasca presenta un fondovalle modellato da sedimenti fluvio-glaciali e conoidi di deiezione, condizionato dal lineamento tettonico Centovalli-Sempione. I versanti sono soggetti a dinamiche morfogenetiche attive, con frane e smottamenti favoriti da acclività e fratturazioni del substrato. Le indagini in sito hanno distinto due macro-unità: i depositi quaternari (eluviali e colluviali, terrazzi fluviali, depositi lacustri) e il substrato roccioso costituito da Gneiss del Monte Rosa, con scistosità subverticali e grado di fratturazione variabile. La caratterizzazione stratigrafica ha permesso di classificare i terreni secondo le NTC18, distinguendo comportamenti attritivi, compressibilità bassa e addensamento elevato a seconda delle formazioni.

Opere previste e adeguamento funzionale

Il progetto originario, classificato come strada di categoria F, è stato adeguato alla categoria C per rispondere ai requisiti di collegamento internazionale e natura extraurbana dell’arteria. In fase esecutiva sono state introdotte ottimizzazioni per migliorare funzionalità e sicurezza. Il nuovo assetto prevede tre ponti (lunghezza 35, 50 e 51 m), quattro viadotti (85, 94, 87 e 100 m) e due gallerie naturali (Olgia 1 di 848 m e Olgia 2 di 270 m), oltre a muri di sostegno, paratie e ampliamenti di opere esistenti. Queste strutture sono state inserite in un contesto geologico che ha richiesto verifiche approfondite sia in condizioni statiche sia sismiche, con ricostruzione delle situazioni geologico-strutturali originarie.

Stabilità globale dei rilevati con il metodo SRM

Per le sezioni di rilevato di maggiore altezza è stata condotta un’analisi di stabilità globale utilizzando il metodo SRM (Strength Reduction Method) in ambiente FEM. Il modello costitutivo del materiale ha permesso di ottenere un fattore di sicurezza raffinato, escludendo instabilità locali di natura geometrica. Il valore ottenuto, pari a 1,23, è risultato coerente con il limite di 1,30 derivante dall’analisi all’Equilibrio Limite, confermando la verifica ai sensi delle NTC18. Le analisi hanno interessato sia condizioni statiche sia sismiche, ricostruendo le situazioni geologico-strutturali ante operam.

Analisi dei cedimenti dei rilevati

La valutazione dei cedimenti ha distinto tra cedimento immediato e cedimento di consolidazione primaria. Data la natura prevalentemente granulare dei depositi quaternari interessati, sono stati considerati solo i cedimenti immediati. Per i rilevati AP-160 e AP-161 è stata sviluppata un’analisi lineare bidimensionale, con geometria del modello su tre strati di terreno e parametri caratteristici tratti dalla relazione geotecnica. L’analisi è stata articolata in due fasi costruttive: stato iniziale pre-cantiere (con annullamento dei cedimenti indotti dal peso proprio) e successiva applicazione del carico del rilevato. Per il muro di contenimento al piede è stato adottato un elemento rigido per evitare instabilità numeriche.

Deformabilità dell’ammasso roccioso e modellazione degli sbancamenti

Le verifiche di deformabilità hanno riguardato le riprofilature rocciose, con particolare attenzione alla sezione AP-260 (riprofilatura MS.09), caratterizzata dal maggior volume di roccia rimosso. Il modello ha utilizzato il criterio di Hoek-Brown per la roccia, mentre i tiranti sono stati rappresentati come elementi embedded con comportamento elastoplastico alla Von Mises, senza necessità di continuità nodale. L’analisi ha simulato lo sbancamento in due macrofasi, associando a ciascuna la posa delle chiodature passive previste. Questo approccio ha permesso di stimare le deformazioni attese durante le fasi di scavo, fornendo valori di riferimento per il monitoraggio in corso d’opera.

La complessità geologica e morfologica della Val Vigezzo ha reso indispensabile un approccio multidisciplinare in cui la modellazione numerica ha consentito di simulare le interazioni tra le opere e il terreno, supportando scelte progettuali finalizzate a garantire sicurezza e durabilità dell’infrastruttura. Il caso evidenzia l’importanza di integrare indagini in sito, software specialistici e competenze geotecniche per affrontare situazioni di elevata eterogeneità stratigrafica e strutturale.


Pubblicato

in

da

Tag:

Commenti

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *