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Dott. Geol. S. Paternoster: Caratterizzazione del Dewatering

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AREA EX MICHELIN - CANTIERIZZAZIONE DEL DEWATERING<br />

Analisi chimiche in falda (rete piezometri)<br />

Analisi chimiche allo scarico (linee 1 e 2)<br />

Scavi in presenza di falda – tecniche e pratica nel dewatering - dott. geol. Stefano <strong>Paternoster</strong>


AREA EX MICHELIN - CANTIERIZZAZIONE DEL DEWATERING<br />

MONITORAGGIO TOPOGRAFICO ASSE BINARIO E STRUTTURE ALCONTORNO<br />

Distorsione angolare di previsione asse binario 1/11000 < 1/3000 (valore max. ammessoRFI)<br />

Scavi in presenza di falda – tecniche e pratica nel dewatering - dott. geol. Stefano <strong>Paternoster</strong>


AREA EX MICHELIN - CANTIERIZZAZIONE DEL DEWATERING<br />

Scavi in presenza di falda – tecniche e pratica nel dewatering - dott. geol. Stefano <strong>Paternoster</strong>


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Scavi in presenza di falda – tecniche e pratica nel dewatering - dott. geol. Stefano <strong>Paternoster</strong>


AREA EX MICHELIN - CANTIERIZZAZIONE DEL DEWATERING<br />

Scavi in presenza di falda – tecniche e pratica nel dewatering - dott. geol. Stefano <strong>Paternoster</strong>


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BRESSANONE – DEWATERING CANTIERE RAIFEISSENKASSE<br />

EISACKTAL<br />

UBICAZIONE E CARATTERISTICHE DELSITO<br />

Acquifero a falda libera,<br />

di elevata trasmissività,<br />

situato nel materasso<br />

alluvionale ghiaioso<br />

sabbioso grossolano<br />

depositato alla confluenza<br />

tra i fiumi Isarco e<br />

Rienza, costituente<br />

sistema globale con il<br />

fiume Isarco, con livello<br />

di base locale posto alla<br />

profondità media di<br />

45÷50 m dal p.c..<br />

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EISACKTAL<br />

DATI SALIENTI DELCANTIERE<br />

Il progetto in sotterraneo prevede la<br />

realizzazione di due piani interratiin area<br />

urbanizzata, dei quali il più basso si sviluppa<br />

su una superficie di circa 800 m 2 , con quota di<br />

posa <strong>del</strong>la platea di fondazione a – 7.8 m dallo<br />

0.0 di progetto (piano campagna).<br />

La quota media <strong>del</strong> p.c. locale è pari 565.0 m<br />

slm ed il fondo scavo per la posa <strong>del</strong>la platea di<br />

fondazione è quindi previsto alla quota 557.20<br />

m slm.<br />

Il livello di falda per il progetto di dewatering è<br />

fissato a quota media 561.0 m slm (-4.0 m dal<br />

p.c.).<br />

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EISACKTAL<br />

QUESITI PER L’ASSISTENZA IDROGEOLOGICA<br />

•Non esiste un progetto di dewatering - Dimensionare il sistema di abbassamento <strong>del</strong>la falda<br />

tenendo conto che il progetto degli scavi prevede la realizzazione di un soil nailing (parete<br />

chiodata in spritz beton armato), in fase iniziale di esecuzione. Non sono disponibili dati<br />

sperimentali sui parametri idrodinamici essenziali <strong>del</strong>l’acquifero.<br />

•Realizzazione <strong>del</strong> progetto di cantierizzazione e produzione <strong>del</strong>la documentazione per la<br />

richiesta <strong>del</strong>le necessarie autorizzazioni agli enti competenti (Ufficio gestione risorse idriche,<br />

Ufficio Tutela acque).<br />

•Produzione <strong>del</strong>la documentazione per l’appalto dei lavori di dewatering.<br />

•Direzione tecnica per la realizzazione e gestione dei pozzi e <strong>del</strong>l’impianto di allontanamento<br />

acque (procedure di controllo in sito, avviamento/spegnimento pozzi ecc.).<br />

Previsione <strong>del</strong>le portate/consumi in fase di emungimento.<br />

•Piano di controllo (piezometrie, abbassamenti, ambientale) (esterno all’area / allo scarico)<br />

controllo <strong>del</strong>la sottospinta idraulica sulle platee realizzate.<br />

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EISACKTAL<br />

IMPOSTAZIONE DEL LAVORO<br />

•Effettuazione di una prima previsione sulle portate di pompaggio utilizzando per la<br />

simulazione <strong>del</strong> flusso un mo<strong>del</strong>lo analitico bidimensionale semplice con stima dei parametri<br />

idraulici <strong>del</strong>l’acquifero su base granulometrica e/o da aree vicine. Portata stimata <strong>del</strong>l’ordine dei<br />

250-350 l/s.<br />

•Realizzazione di un primo pozzo di dewatering da utilizzare per una prova di pozzo con<br />

determinazione <strong>del</strong>la trasmissività e <strong>del</strong>le modalità di funzionamento <strong>del</strong>lo stesso.<br />

•Revisione dei dati, aggiornamento <strong>del</strong> mo<strong>del</strong>lo di simulazione e realizzazione <strong>del</strong> progetto di<br />

cantierizzazione <strong>del</strong> dewatering.<br />

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EISACKTAL<br />

MODELLO DI<br />

PREVISIONE<br />

SEMPLIFICATO<br />

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EISACKTAL<br />

SCHEMA DEL POZZO<br />

PROVA/DEWATERING<br />

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EISACKTAL<br />

I RISULTATI DELLA PROVA DI POZZO<br />

Nel pozzo P3 è stata eseguita in maniera speditiva una prova a gradini crescenti di<br />

portata secondo lo schema indicato nella tabella seguente.<br />

Pozzo P3<br />

Q [m 3 /s] 0.075 0.125 0.19 0.285 0.4<br />

s [m] a 240 min 0.22 0.38 0.6 1.08 5.88<br />

In considerazione <strong>del</strong>la forte anisotropia verticale si è dovuta utilizzare la<br />

linearizzazione secondo Rorabaugh: ln (sw/Q).<br />

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EISACKTAL<br />

I RISULTATI DELLA PROVA DI POZZO<br />

Parametri <strong>del</strong> pozzo:<br />

B = 29.3 s/m 2<br />

C = 143255545.6 s 2 /m 5<br />

n = 5.5<br />

Equazione <strong>del</strong> pozzo: s = 29.3 Q + 143255545 Q 5.5<br />

Trasmissivita’ apparente T ~ 1/B ~ 3.5X10 -2 m 2 /s.<br />

FATTORI DI CONDIZIONAMENTO<br />

Parziale penetrazione <strong>del</strong>l’acquifero<br />

da parte <strong>del</strong> pozzo di pompaggio.<br />

Forte anisotropia verticale di<br />

permeabilità e componente <strong>del</strong>la<br />

permeabilità verticale molto inferiore<br />

a quella <strong>del</strong>le permeabilità<br />

orizzontale .<br />

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CONCLUSIONI DELLA PROVA<br />

I valori di trasmissività rilevati confermano portate di dewatering <strong>del</strong>l’ordine dei 320 l/s.<br />

Le prove eseguite portano a concludere che dai singoli pozzi non risulta possibile<br />

estrarre portate superiori ai 20÷30 l/s, a seconda <strong>del</strong>la zona di realizzazione.<br />

Operando progressivamente con aggottamenti aggiuntivi e linee di drenaggio verso i<br />

pozzi si potrebbe comunque procedere all’emungimento <strong>del</strong>le portate richieste ma ci si<br />

troverebbe nella condizione di non riuscire ad abbattere parte <strong>del</strong>la piezometria<br />

esternamente ai fronti scavo, con conseguente filtrazione dalle pareti. Tale evenienza in<br />

presenza <strong>del</strong> soil nailing previsto per la stabilizzazione degli scavi non garantirebbe<br />

condizioni certe di realizzabilità e stabilità degli stessi e quindi adeguate condizioni di<br />

sicurezza.<br />

Si deve quindi sfruttare la condizione di permeabilità verticale molto ridotta rispetto a<br />

quella orizzontale verificata sperimentalmente e cinturare il perimetro degli scavi a<br />

partire dalla quota di progetto -4.0 m creando una diaframma con pali jet secanti. Il<br />

diaframma avrà funzione strutturale per la parte interessata dallo scavo e potrà avere solo<br />

tenuta idraulica per la zona di incastro sotto il fondo scavo.<br />

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EISACKTAL<br />

L’ADEGUAMENTO DEL PROGETTO DEGLI SCAVI<br />

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EISACKTAL<br />

RISULTATI VERIFIHE CON MODELLO TRIDIMENSIONALE MODFLOW<br />

•La portata di agottamento per mantenere asciutto il fondo scavo è stimata in<br />

90÷100 l/s. Nella simulazione condotta i pozzi aspirano complessivamente<br />

50 l/s (10 l/s a pozzo) e altri 40÷50 l/s sono agottati direttamente come<br />

portata di filtrazione dal fondo. La simulazione dimostra che in cantiere si<br />

dovrà quindi provvedere a far confluire verso i pozzi il surplus di portata da<br />

smaltire.<br />

• In cantiere saranno presenti n. 5 pompe in pozzo e n. 1 pompa esterna di<br />

emergenza/servizio; le pompe dovranno garantire una portata di picco<br />

<strong>del</strong>l’ordine dei 25÷30 l/s in condizioni di massima prevalenza richiesta (7.0<br />

m di scavo + 3.0 m di abbassamento <strong>del</strong>l’acqua nel pozzo oltre il fondo<br />

scavo + eventuale quota di posizionamento <strong>del</strong>lo scarico dal p.c.).<br />

Indicativamente si tratterà di pompe con potenza nominale <strong>del</strong>l’ordine degli<br />

11 KW.<br />

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EISACKTAL<br />

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EISACKTAL<br />

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S. GIACOMO - LAIVES<br />

COSTRUZIONE DI DUE PALAZZINE<br />

DATI SALIENTI DELCANTIERE<br />

DISPOSIZIONI OPERATIVE IN CORSO D’OPERA PER LA<br />

REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

FONDAZIONALE E PER L’ABBASSAMENTO DELLA FALDA<br />

FONDAZIONI: Per le opere in oggetto, il progetto prevede una platea di fondazione<br />

impermeabilizzata, posizionata a quota -2.85 m dallo 0.0 di progetto.<br />

STRATIGRAFIA: Presenza di uno strato di materiale organico fine, in prevalenza torboso<br />

posizionato tra le quote -2.8 ÷ -3.8/4.1 da p.c. Alla base <strong>del</strong>lo strato torboso erano presenti<br />

sabbie limose progressivamente passanti a ghiaie sabbiose, ma con passaggio verticalmente<br />

a tratti irregolare. Al tetto presenti sabbie ghiaiose e riporti granulari.<br />

IDROGEOLOGIA: La presenza <strong>del</strong>lo strato torboso determinava inoltre una locale netta<br />

separazione <strong>del</strong>l’acquifero più superficiale (sostenuto dallo strato torboso), rispetto<br />

all’acquifero sottostante lo strato stesso.<br />

SCAVI E BONIFICHE: Considerata la necessità di asportare lo strato metrico di torba<br />

presente al di sotto <strong>del</strong> previsto piano fondazionale, il fondo scavo è stato fissato a quota –<br />

4.30 m dallo 0.0 di progetto (vedi foto 2).<br />

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S. GIACOMO - LAIVES<br />

COSTRUZIONE DI DUE PALAZZINE<br />

DISPOSIZIONI OPERATIVE IN CORSO D’OPERA PER LA<br />

REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

FONDAZIONALE E PER L’ABBASSAMENTO DELLA FALDA<br />

PROBLEMATICHE IDROGEOLOGICHE-GEOTECNICHE:<br />

Per l’abbassamento <strong>del</strong>la falda erano stati eseguiti N. 4 pozzi, tubati con PVC φ 400 mm<br />

ognuno attrezzato con pompa elettrosommersa da 9.2 kW. I pozzi erano filtrati solo in<br />

corrispondenza <strong>del</strong>l’acquifero inferiore per cui non avevano un azione di depressione sulla<br />

falda più superficiale. Inoltre la presenza di materiale organico compressibile rendeva<br />

particolarmente <strong>del</strong>icate le operazioni di abbassamento <strong>del</strong>la falda per le possibili influenze<br />

sul regime <strong>del</strong>le pressioni neutre nelle aree limitrofe.<br />

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COSTRUZIONE DI DUE PALAZZINE<br />

Per limitare al massimo gli effetti <strong>del</strong><br />

pompaggio sulle aree limitrofe e<br />

contestualmente intercettare anche<br />

l’apporto idrico <strong>del</strong>la falda più<br />

superficiale si è deciso di far lavorare<br />

i pozzi in svuotamento<br />

(aggottamento) e non in depressione.<br />

Per tale ragione si è proceduto alla<br />

realizzazione di canalette drenanti<br />

perimetrali e di collegamento dei<br />

pozzi, eseguite sotto quota di fondo<br />

scavo; inoltre sul fronte scavo per<br />

l’intercettazione dei livelli di venuta<br />

<strong>del</strong>l’acquifero superficiale si è<br />

provveduto al posizionamento di<br />

geodreno tipo enkadren collegato ai<br />

drenaggi inferiori.<br />

DISPOSIZIONI OPERATIVE IN CORSO D’OPERA PER LA<br />

REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

FONDAZIONALE E PER L’ABBASSAMENTO DELLA FALDA<br />

Sulla base <strong>del</strong> quadro geologico geotecnico di cantiere descritto si è proposta la seguente<br />

modalità di intervento:<br />

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COSTRUZIONE DI DUE PALAZZINE<br />

A quota fondo scavo è stata prevista la<br />

stesa di un geotessuto tessuto in<br />

polipropilene con azione anticontaminante<br />

e resistente, avente le seguenti<br />

caratteristiche fisico meccaniche ed<br />

idrauliche:<br />

-resistenza nom. a trazione: ≥ 50 kN/m<br />

-allungamento a rottura < 16%<br />

-Resist. Punzonam. statico (C.B.R.): ≥ 8<br />

-Permeabilità all’acqua: K ≥ 1x 10 -2 m/s<br />

-Apertura caratteristica 0 90 ≥ 200mm<br />

DISPOSIZIONI OPERATIVE IN CORSO D’OPERA PER LA<br />

REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

FONDAZIONALE E PER L’ABBASSAMENTO DELLA FALDA<br />

Sopra al geotessuto si è proceduto alla stessa di un primo strato di ghiaia drenante di spessore 0.3 m confinato<br />

da n. 2 strati di fondazione in materiale stabilizzato 0-100 mm si spessore finito 0.4 m e da uno strato finale<br />

di base in materiale stabilizzato 0-70 mm di spessore finito 0.4 m.<br />

La messa in opera è avvenuta mediante compattazione dinamica con rullo vibrante da 10 t. Per il primo strato<br />

di fondazione era richiesto un modulo (rif. normativa svizzera SN 670 317a) Md > 40 MPa; per il secondo<br />

strato di fondazione era richiesto un modulo Md > 60 MPa; per lo strato di base finale era richiesto un<br />

modulo Md > 80 MPa.<br />

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DISPOSIZIONI OPERATIVE IN CORSO D’OPERA PER LA<br />

REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

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REALIZZAZIONE DELLA BONIFICA DEL PIANO<br />

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