Costruzione di Gallerie in Contesti Geomeccanici Complessi e in Presenza di Gas = Tunnel Construction in Complex Geomechanical Conditions and in the Presence of Gas

La realizzazione di gallerie in contesti geotecnici complessi rappresenta una delle sfide più significative nell’ingegneria civile, soprattutto in presenza di terreni argillosi deformabili e di potenziali rischi legati alla presenza di gas infiammabili come il metano. Lo scopo di questa tesi è studiare e approfondire le criticità derivanti dallo scavo in tali condizioni, basandosi sulle evidenze raccolte durante un’esperienza in azienda e sull’analisi di un caso studio reale. Nella prima parte della tesi vengono fornite le nozioni di base sul comportamento meccanico dei terreni (sabbie, argille e rocce) e sulla loro reazione alle operazioni di scavo: concetti di effetto arco, instabilità e self bearing time, facendo riferimento al metodo ADECO RS sviluppato da Lunardi. Si introducono quindi i principali interventi di consolidamento, utilizzati per promuovere la stabilità terreno. Il tema centrale è lo studio, la classificazione e la gestione del rischio gas in galleria, con particolare riferimento alle Note Interregionali “Grisù 3ª edizione” (NIR 28) e alla Direttiva ATEX. Vengono illustrate le indagini geologiche preliminari e le campagne di monitoraggio integrativo che hanno permesso di definire la classe di rischio gas. Si descrivono le soglie di allarme, le prescrizioni impiantistiche e le procedure operative per garantire la sicurezza durante lo scavo. L’ultima parte della tesi è dedicata allo studio delle soluzioni progettuali e costruttive adottate per la galleria. In particolare, vengono illustrate le previsioni di progetto e le opere di consolidamento, seguite da un’analisi di stabilità del fronte di scavo condotta con il metodo di Broms e Bennermark, i cui risultati sono poi confrontati con quelli ottenuti tramite il modello di Anagnostou & Kovari. Infine, si descrivono le fasi esecutive dell’opera, con un approfondimento dettagliato sulle lavorazioni di imbocco.