Valutazione dei Rischi

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Valutazione dei Rischi
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
e Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
L’uso del primo sottosuolo
per la qualificazione urbana
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
e Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Bologna
24 Ottobre 2014
Claudio Asioli
Responsabile Ufficio Progetti TREVI
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
e Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
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Valutazione dei Rischi
Qual è (o dovrebbe essere) lo Scopo della Valutazione dei Rischi
Minimizzare o evitare (?!) incidenti/problemi/ritardi/collassi, sia durante
l’esecuzione delle paratie che durante il successivo scavo dell’area interna
Garantire l’effettiva qualità delle strutture eseguite (paratie, tiranti,
puntelli, tamponi, dewatering, ……)
Cosa si deve definire?
AZIONI/PROCEDURE
Misure preventive da adottare in fase di progettazione
Controlli da effettuare in fase di costruzione della paratia
Attività di monitoraggio per verificare sia l’efficacia delle
misure preventive adottate che la qualità delle opere
eseguite
Prima
Durante
Dopo
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
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Elementi/Aspetti Critici nel Progetto di una Paratia
ELEMENTI DIRETTI
• Esecuzione degli elementi della paratia
• Stabilità della paratia (Scavo interno)
• Sistema di sostegno (Tiranti, Puntelli)
ELEMENTI COLLEGATI
• Sistema di Emungimento
• Infiltrazioni attraverso la paratia
• Infiltrazioni dal fondo scavo
In fase di progettazione
si deve:
Valutare i possibili rischi
Definire le misure preventive
per ridurre/evitare i rischi
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Esecuzione degli Elementi della Paratia
Possibili Rischi:
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Instabilità/collasso dello scavo
Decompressione del terreno adiacente
Cedimento o collasso del piano di lavoro
Perdita delle attrezzature di scavo (Benna o Idrofresa)
Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
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Verifica della Trench Stability per definire la larghezza massima dei pannelli
Impiego di fango bentonitico appesantito (es. barite)
Profondità dei muri guida (eventualmente in parte sopra al piano campagna)
Lamiere per distribuire il peso dell’attrezzatura su un’area maggiore
Consolidamento del terreno attorno allo scavo (per terreno sciolto o soffice)
Iniezioni preliminari o riempimento di eventuali cavità con calcestruzzo magro
Cambio di tecnologia (i.e. CSP invece dei diaframmi)
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Stabilità della Paratia (durante lo scavo dell’area interna)
Possibili Rischi:
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Resistenza strutturale inadeguata
Decompressione del terreno a tergo della paratia
Infiltrazioni d’acqua in strati impermeabili di terreno situati al di sopra della falda
Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
• Valutare le sollecitazioni anche per le fasi di costruzione temporanee
• Valutare le deformazioni orizzontali e i cedimenti verticali del piano campagna
dietro la paratia (in presenza di strutture adiacenti)
• Stima degli eventuali danni alle strutture adiacenti (i.e. “Building Damage Chart”)
• Raccogliere informazioni sul tipo di fondazioni delle strutture adiacenti
• Eseguire i “Testimoniali di Stato” delle strutture attigue
• Definire i Livelli di Allerta, di Allarme e di Sospensione Lavori (Deformazioni)
• Considerare una falda di progetto o prevedere una paratia “permeabile”
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
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Sistema di Sostegno (Tiranti)
Possibili Rischi:
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•
Problemi di stabilità generale
Cedimento o deformazione eccessiva della paratia
Decompressione del terreno (esecuzione degli ancoraggi sotto il livello di falda)
Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
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Prove di carico su tiranti preliminari per confermare/definire il carico di progetto
Prevedere un comportamento elastico dei tiranti
(RBulbo < RTrefoli < RConnessione)
Incrementare la rigidezza del muro per evitare ancoraggi sotto falda
Prevedere testate di ancoraggio dotate di dispositivi per il “preventer”
Verificare (anche) il collegamento ancoraggio/paratia
Definire i Livelli di Allerta, di Allarme e di Sospensione Lavori (Carico max Tiranti)
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
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Sistema di Sostegno (Puntelli)
Possibili Rischi:
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•
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Problemi di stabilità generale
Cedimento o deformazione eccessiva della paratia
Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Rottura o danneggiamento accidentale dei puntelli
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
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•
Collegamento continuo delle travi di ripartizione alla paratia
Tener conto degli effetti della temperatura
Definire i dettagli dei collegamenti alla paratia
Prevedere “aree designate” per la rimozione del terreno di scavo
Definire i Livelli di Allerta, di Allarme e di Sospensione Lavori (Carico max Puntelli)
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Sistema di Emungimento
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(Pozzi profondi)
Possibili Rischi:
• Inondazione dello scavo (blackout del sistema elettrico, malfunzionamento delle
pompe o dei pozzi, sottostima della quantità d’acqua da emungere)
• Eccessivo abbassamento del livello della falda esterna
• Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
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Indagine geognostica di buona qualità (granulometrie, prove di permeabilità)
Prove di pompaggio preliminari (per valutare la permeabilità media del terreno)
Analisi con differenti scenari
(i.e. permeabilità isotropa e anisotropa)
Generatori di emergenza e pompe di riserva disponibili in caso di avaria
“Sleeping wells” da attivare in caso di necessità
Pozzi di ricarica all’esterno del perimetro della paratia
Piezometri esterni di controllo del livello della falda
Definire i Livelli di Allerta, di Allarme e di Sospensione Lavori (quota falda esterna)
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Infiltrazioni attraverso la paratia
Da giunti, riservazioni e “punti deboli” presenti nella paratia
“In circostanze normali, macchie di umidità e gocce d’acqua sulla superficie della
paratia non possono essere evitate” (EN1538 - punto 7.1.10)
Possibili Rischi:
• Eccessivo abbassamento del livello della falda esterna
• Trasporto di terreno (sabbia e limo) all’interno dello scavo con decompressione
del terreno all’esterno
• Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Preventive per Ridurre i Rischi:
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•
•
•
Corretta sovrapposizione dei giunti fresati (per Idrofresa)
Adottare giunti provvisti di water-stop
Classe di consistenza adeguata del calcestruzzo (S5/SCC) e distanza tra le barre
Cambio di tecnologia (i.e. Diaframma con Idrofresa anziché Benna)
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Infiltrazioni dal Fondo Scavo
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(Tampone Naturale o Artificiale)
Possibili Rischi:
• Eccessivo abbassamento del livello della falda esterna
• Trasporto di terreno all’interno dell’area di scavo con decompressione del terreno
esterno
• Cedimenti e/o danni alle strutture adiacenti esistenti
Misure Precauzionali per ridurre i Rischi:
• Indagine geognostica esaustiva per individuare la profondità dello strato
impermeabile lungo al perimetro della paratia (per tappo di fondo naturale)
• Immorsamento della paratia nello strato impermeabile (≥ 1.5 m)
• Campo prove per confermare la maglia di progetto (per i tappi artificiali)
• Setti interni per parzializzare gli scavi di grandi aree
• Prove di pompaggio per verificare la tenuta del tampone prima di iniziare lo scavo
• “Sleeping wells” esterni alla paratia da attivare in caso di emergenza
Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
Livelli di Allerta, di Allarme e di Sospensione Lavori
Se durante il Monitoraggio si raggiunge:
Il Livello di Allerta :
Il Livello di Allarme:
Il Livello di Sospensione Lavori:
Incrementare la frequenza del monitoraggio
Implementare misure di Emergenza “Soft”
Implementare misure di Emergenza “Hard”
Possibili Misure di Emergenza
• Inserimento di puntelli o tiranti addizionali
SOFT (poco costosi)
• Aumento del precarico nei tiranti/puntelli
• Esecuzione di scavi parziali o ridotti
• Attivazione dei pozzi di ricarica
• Esecuzione di consolidamenti del terreno
• Riparazione/puntellamento degli elementi
strutturali degli edifici danneggiati
• Riempimento dell’area scavata
• Evacuazione degli edifici danneggiati
HARD (molto costosi)
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Valutazione dei Rischi in Fase Progettuale
e Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Instabilità dello Scavo del Pannello
Generalmente è dovuta all’abbassamento del livello o alla perdita del fluido
sostegno (bentonite) associato all’elevato sovraccarico dell’attrezzatura
La zona interna dei pannelli ad angolo (a forma di L) è la più pericolosa
Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Perdita dell’Attrezzatura di Scavo
Idrofresa bloccata ad una profondità di 35 m, recuperata dopo lo scavo
della stazione
Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Difetti del Calcestruzzo Rilevati da Prove Soniche
Si consiglia di eseguire un carotaggio per confermare i difetti
Bottom
Top
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Mancanza di Copriferro o Copriferro Ridotto
Può dipendere dal mancato o insufficiente dissabbiamento del fango, dalla
ridotta lavorabilità o consistenza del calcestruzzo o da distanziatori inadatti
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Mancanza di Copriferro o Copriferro ridotto
Effetto “Quilting” dovuto alla consistenza inadatta del calcestruzzo
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Punti Deboli nel Calcestruzzo
Generalmente in corrispondenza di barre di acciaio congestionate (spesso
vicino alle zone di sovrapposizione delle barre)
Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Giunti Difettosi
Possono dipendere dalla qualità del calcestruzzo (consistenza o lavorabilità
ridotte) o dalla scarsa velocità di risalita dello stesso
Problemi durante l’installazione e/o rimozione degli stop-end
Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Sbulbature del Calcestruzzo
In genere si verificano immediatamente al di sotto dei cordoli guida in
corrispondenza dello strato più superficiale di terreno (riporti artificiali
recenti)
Il consolidamento del terreno (iniezioni o jet grouting) sotto il muro guida
può aiutare a prevenire tali sbulbature
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
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Gabbia di Acciaio in posizione sbagliata
La gabbia di acciaio (Barre, Manicotti, teste di ancoraggio, rientranze)
potrebbe trovarsi in una posizione non corretta a causa di:
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•
•
•
Disegni esecutivi sbagliati
Errori di costruzione della gabbia
Errata installazione (lunghezza di sovrapposizione, ganci di sospensione, ...)
Sollevamento della gabbia durante le operazioni di getto del calcestruzzo
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Deviazione dalla Verticale
???
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Deviazione dalla Verticale
Pali rettificati con ruota fresante
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Giunti con Infiltrazioni
Piccoli ingressi d’acqua sigillata con Poliuretano
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Giunti con Infiltrazioni
Ingresso d’acqua con
trasporto di terreno
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Cedimento dell’Ancoraggio
Infiltrazione d’acqua inaspettata??
RConnessione < (RBulbo ; RTrefoli )
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Installazione Puntelli non Corretta
Tubo da 500 mm ……………
Collegato con 4 bulloni
Collegamento Trave -Paratia
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Possibili Problemi Associati all’Esecuzione di Paratie
Instabilità dei Puntelli
Nicoll Highway Station – Singapore, 2004
Area di Shanghai – Cina, 2012
Hangzhou Metro Pit – Cina, 2008
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Scavo Allagato
Pozzo Circolare in Italia
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Scavo Allagato
Infinity Tower – Dubai, 2007
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GRAZIE PER
L’ATTENZIONE !!
[email protected]
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