Drenaggio di Cantieri Edili

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drenaggio
attrezzature
di Silvano Lova
Due problemi,
Due soluzioni
tecnologie per il
prosciugamento delle
falde all’opera:
nel Nord-Est
597 ottobre 06 Costruzioni
una risposta
L
a moderna tecnica edilizia, sia per il continuo
risolvere, soprattutto nelle pianure alluvionali del
aumento dei costi delle aree edificabili sia
Nord, ma non solo, è quello del prosciugamento
per la spinta delle nuove esigenze tipologiche
degli scavi; tale necessità si è fatta impellente in
(aumento delle superfici di parcheggio e dei vani
alcune grandi città del Nord anche perché le falde si
accessori), obbliga sempre di più
progettisti e
sono alzate a causa del diminuito prelievo di acqua
imprese a prevedere locali e ambienti, anche di
da parte delle industrie, richiedendo l’adozione di
grandi dimensioni, posti al disotto del piano di cam-
tecnologie adeguate. COSTRUZIONI ha visitato due
pagna. In molti casi, soprattutto nelle grandi e
cantieri, a Padova e Treviso, dove si utilizzano tec-
medie città, l’edificio si sviluppa per più piani in sot-
niche di abbassamento del livello della falda negli
terraneo, richiedendo l’adozione di tecniche e tec-
scavi. I sistemi impiegati sono due: linee di
nologie in grado di accelerare e rendere sicure le
Wellpoint e pozzi profondi di pescaggio, forniti
operazioni di scavo. Uno dei problemi principali da
entrambi dalla ITT Wellpoint di Padova.
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attrezzature drenaggio
A Padova
UN METRO E MEZZO SOTTO
La parte filtrante del Wellpoint
deve essere sempre posizionata
almeno 150 cm al di sotto della
quota della base dello scavo. La
parte filtrante, lunga circa 60
cm, deve posizionarsi infatti
100 cm al di sotto del fondo in modo da garantirne un corretto
drenaggio. Per fronti di scavo oltre i 40 m e in presenza di
molta acqua è possibile che al centro dello scavo ci sia risalita di
falda. Con terreni ghiaiosi il richiamo d’acqua può abbassare la
falda anche a 450 m di distanza: occorre prestare attenzione in
questo caso alla presenza di edifici limitrofi che potrebbero
avere cedimenti in fondazione dovuti a subsidenza del terreno.
Questo fenomeno è più marcato in presenza di terreni argillosi.
Il problema può essere superato con un attento monitoraggio
(piezometri) e una progettazione accurata.
PRIMA UN’ATTENTA ANALISI
Per dimensionare correttamente un impianto Wellpoint occorre effettuare
un’analisi stratigrafica del terreno da drenare. In particolare occorre considerare
la trasmissività e il coefficiente di immagazzinamento del terreno stesso, ma
soprattutto la sua permeabilità che stabilisce quanto l’acqua può “correre” nel
terreno. Più il terreno è permeabile, più stazioni di pompaggio devono essere
previste; il caso più difficile è quello del terreno ghiaioso: il Wellpoint può essere
impiegato con terreni misti sabbia e ghiaia e con granulometrie prevalenti
inferiori ai 4 cm. Per scavi in ghiaia vengono utilizzati Wellpoint particolari
chiamati “Lance” che sono sagomati a coltello all’estremità per favorirne
l’infissione e sono in grado di assorbire quantità d’acqua decisamente maggiori
rispetto a quelli tradizionali. Naturalmente il dimensionamento dell’impianto è
anche influenzato dalla superficie da scavare, dal perimetro dello scavo e dalla
profondità dello scavo stesso.
Come si installano
Per installare un Wellpoint si deve effettuare un foro, del
diametro richiesto, fino ad una profondità pari a quella del
Wellpoint da mettere in opera, con una trivella; si fa scorrere
quindi il Wellpoint nel foro e lo si collega con una manichetta a
una pompa Jetting che pomperà acqua di falda in pressione (3
atmosfere) fino alla testa del Wellpoint in modo da stabilizzarne
la geometria. Il Wellpoint installato nel cantiere Mattioli era del
tipo con prefiltro: prevedeva cioè l’inserimento di sabbia lavata
(0,2 m3 ogni Wellpoint) del diametro di 4 mm nel foro del
wellpoint per evitarne l’intasamento in fase di estrazione da
parte dei limi sottili presenti nel terreno da drenare. La sabbia si
dispone ad anello attorno al Wellpoint, agendo da filtro e
bloccando preventivamente la maggior parte dei limi sottili. Il
Wellpoint con prefiltro è consigliabile nel 90 % dei cantieri della
Pianura Padana, uniche esclusioni le zone costiere.
Tre anelli contro l’acqua
Per abbassare la falda al livello richiesto dalla committenza, a Padova è stato necessario mettere in opera tre linee
di estrazione: la più piccola con un perimetro appena superiore ai 200 metri, quella intermedia di 250 metri lineari e
quella più estesa che supera i 370 metri. L’intero impianto si sviluppa sul perimetro esterno dello scavo e ha richiesto
la messa in attività di due pompe di estrazione per ogni linea; tutte convogliano l’acqua a un pozzo di raccolta e prima
decantazione che poi scarica l’acqua in un torrente confinante il lotto interessato dai lavori. Ogni pompa assorbe, come
consumo nominale, 11 kW che diventano in media circa 7-8 a regime. In media ogni anello pompa all’incirca 1000 litri
al minuto; dato che i perimetri sono molto lunghi e con molti Weelpoint si riscontrano notevoli perdite di carico che
devono essere compensate dalle pompe che hanno capacità massima di 5000 litri. I Weelpoint sono stati posizionati ad
un interasse di circa 1,5 metri, quindi ogni 100 metri di impianto vengono posizionati 65-70 Weelpoint da 1 pollice e
mezzo di diametro. In quest’applicazione ogni punto può arrivare a estrarre circa 30 litri al minuto, in terreni ghiaiosi si
arriva anche a 180 litri minuto.
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residenze a Padova
Che tipo di intervento state realizzando?
La lottizzazione di edilizia residenziale per la
parliamone con...
quale è stato necessario utilizzare un sistema Wellpoint per l’abbassamento della falda fa parte di un
importante intervento di espansione della città di
Padova, che l’impresa Mattioli dovrà completare
entro l’estate 2007. Si tratta di 36 appartamenti
suddivisi in 6 palazzine che si elevano per quattro e
cinque piani fuori terra; la progettazione ha deciso
di sollevare gli appartamenti, lasciando il piano terra
di tutti gli edifici libero e percorribile. Di particolare
pregio anche l’intervento di riqualificazione urbanistica previsto che comprende la realizzazione di un
ampio parco urbano e l’impostazione di una estesa
rete di percorsi ciclopedonali.
Perché avete messo in opera un impianto
wellpoint?
I parcheggi di proprietà sono stati tutti previsti dai
progettisti sotto il piano di campagna, a quota -4 metri,
e proprio per questo è stato necessario abbassare il
livello di falda con un sistema Wellpoint. Ci è stato
immediatamente chiaro che per avere un risultato
soddisfacente, fosse necessario rivolgersi a personale competente in grado di dimensionare correttamente l’impianto e di sopperire a eventuali imprevi-
Un intervento
di qualità
sti che sempre possono manifestarsi in corso d’opera. Proprio per questo ci siamo rivolti per il noleggio
alla filiale ITT Wellpoint di Venezia che, sulla scorta
della nostra analisi geologica, ha messo a punto una
proposta progettuale per abbassare la falda alla
quota da noi richiesta.
Parla il direttore di cantiere
per Mattioli
I Wellpoint hanno dovuto operare su un terreno
limoargilloso con falda iniziale a 2 m sotto il piano di
campagna; l’abbassamento di falda richiesto era
re disturbo alle abitazioni circostanti abbiamo scelto
quindi di almeno 1,5 m, con quote asciutte anche
per l’estrazione delle acque, solo pompe elettriche al
più basse per tutto il periodo dei lavori (pozzi ascen-
posto di quelle diesel per abbattere al massimo la
sore, fosse disoleatori, ecc).
rumorosità del cantiere. Tra l’altro le pompe
Su suggerimento dei progettisti ITT Wellpoint abbia-
Wellpoint sono alimentate da un motore elettrico a
mo mantenuto gli impianti attivi fino alla effettiva
sei poli, a differenza di quelle dei principali concor-
realizzazione dei muri perimetrali degli edifici e del
renti che sono a quattro: regimi di motore più bassi,
primo solaio: avevamo, infatti, rilevato una sotto-
significano ovviamente anche rumorosità più conte-
spinta idraulica molto forte che non poteva essere
nute. Per abbattere ulteriormente le emissioni sono-
compensata dal solo getto delle platee di fondazio-
re abbiamo coibentato le pompe con pannellature di
ne, che avrebbero potuto “galleggiare” o addirittura
legno che, a cantiere ultimato, potremo agevolmen-
spezzarsi. Un altro accorgimento: per non apporta-
te rimuovere e riutilizzare.
attrezzature drenaggio
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Il cuore
del sistema
L’intero progetto di abbassamento
falda a Treviso ruota attorno alle
23 pompe che la ITT Wellpoint ha
venduto ad un consorzio di imprese
(Biasuzzi, Rizzani De Eccher,
Carron) impegnato nella
costruzione per conto della
Fondazione Cassamarca del nuovo
comparto urbano. Si tratta di
attrezzature elettriche, da sei
pollici, autoadescanti, senza pompa
del vuoto. Le pompe sono collegate
al pozzo di estrazione da tubazioni
flessibili di presa e scaricano
ognuna indipendentemente dalle
altre in vasche di sedimentazione.
Tale accorgimento è risultato di
fatto obbligatorio per la presenza,
nelle acque pompate, di sabbia che
non poteva essere tollerata, dato
che tutte le acque estratte
confluiscono nella rete fognaria
cittadina: la presenza di sabbia
avrebbe compromesso la
funzionalità della condotta stessa
per cui la Direzione Lavori, in
accordo con gli Organismi pubblici
di controllo preposti, ha previsto le
vasche di decantazione. Le linee di
estrazione delle pompe in questo
cantiere sono molto lunghe; questo
fatto, unito alla profondità dei
pozzi (più di 5 metri) ha portato al
limite la capacità delle pompe,
anche e soprattutto per le Perdite
di Carico lungo i circuiti,avrebbero
potuto originare fenomeni di
cavitazione in grado di danneggiare
le giranti delle pompe. In questi
casi,una soluzione alternativa
potrebbe essere l'impiego di pompe
sommergibili, che non sono
soggette a problemi di cavitazione.
A Treviso i grandi pozzi
Dato
che il terreno da scavare era ghiaioso e la portata
d’acqua della falda notevole (soprattutto per le aree
di scavo coinvolte), i tecnici della ITT Wellpoint in accordo con quelli
della direzione lavori hanno deciso di utilizzare un sistema basato su
grandi pozzi di estrazione in calcestruzzo. Questi pozzi, autofondanti,
sono composti di anelli in cls di un metro di diametro per un’altezza
di un metro e vengono messi in opera semplicemente rimuovendo il
terreno con una benna mordente (l’anello in cls scende per gravità e
occupa il posto del terreno rimosso). Per garantire l’estrazione dell’acqua dal fondo dello scavo i pozzi hanno una quota di imposta più
bassa di un metro di quella del fondo scavo stesso. L’interasse fra
pozzo e pozzo in questo cantiere è di circa 15-20 metri e consente
una rimozione completa delle acque di falda fino alla quota desiderata, nel caso in cui gli interassi dovessero essere maggiori, i pozzi non
riuscirebbero a mantenere asciutto tutto il fondo dello scavo. Nel
complesso sono stati realizzati 40 pozzi autofondanti, tutti posti
lungo il perimetro dello scavo.
Lavorare in sicurezza
Tutto il perimetro dello scavo a Treviso è stato palancolato fino a una profondità
doppia della quota minima di scavo. Sono state infisse grandi palancole metalliche
sia per poter lavorare più agevolmente sia per evitare che l’estrazione dell’acqua di
falda e lo scavo stesso potessero mettere in crisi le fondazioni delle abitazioni vicine.
Il rischio, senza palancolatura, era decisamente alto dato che le case erano molto
vicine allo scavo; per questo motivo è stata messa in opera una rete di piezometri,
anche oltre il limite della palancolata, in modo da tenere sotto controllo ogni
eventuale abbassamento, anche minimo, della falda, prevenendo danni agli stabili
circostanti. Le palancole sono state utilizzate anche per compartimentale lo scavo
in modo da lavorare su più fronti successivi e quindi per gestire meglio la logistica
dell’intervento stesso (movimentazione terra rimossa, getto di solette e strutture
verticali, ecc).
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comparti urbani a Treviso
Qual è la destinazione d’uso di questo nuovo
comparto?
La destinazione d’uso è di tipo misto: edilizia resi-
parliamone con...
denziale e strutture commerciali e terziarie convivono
per dare luogo ad un intervento ambizioso, destinato a
svolgere un ruolo di primo piano nelle dinamiche della
Treviso dei prossimi anni. L’intervento si sviluppa su
un’area complessiva di oltre 68000 m2, con volumi
interrati che interessano l’intera superficie. L’intenzione
della Fondazione è di rendere quest’area oggetto di un
progetto di valenza anche pubblica, grazie al trasferimento qui di importanti servizi e uffici. Per l’utilizzo dell’area ci sono già delle interessanti opzioni, quali l’insediamento di una stazione sperimentale della Questura,
che diventerebbe modello per la città, e l’insediamento
della Polstrada. L’area dovrà essere gestita come area ad
uffici, negozi e anche abitazioni. È stato incaricato di
seguire il progetto il famoso architetto Mario Botta di
Lugano. Il progetto prevede, inoltre, la realizzazione di
ampi parcheggi a raso, di un parcheggio sotterraneo
La nuova
città
della capienza complessiva di 1.500 posti auto, di una
grande piazza parzialmente coperta e di un ampio tratto di verde pubblico. La piazza sarà un nuovo spazio
pubblico polifunzionale, con copertura translucida che
filtrerà la luce di giorno e si trasformerà in una grande
lanterna di notte, riflettendo la luce indiretta dal basso,
che, attraverso delle fessure, arriverà dal pavimento e
dal pacheggio coperto. Le caratteristiche generali fanno
del progetto una realizzazione che per volume e destinazione d’uso trova pochi esempi simili in Europa.
Estratto dalla rivista Costruzioni - Anno LV - Ottobre 2006 - n.597
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Parla il direttore del
cantiere Trevisodue