Indagini geognostiche per le grandi infrastrutture: cosa abbiamo imparato su 8 campagne tra AV, linee ferroviarie e autostrade

Un'opera lineare non è un cantiere: è una sequenza di sottosuoli diversi

Una linea ferroviaria o un'autostrada attraversa in pochi chilometri argille, sabbie, rocce fratturate, alvei fluviali e versanti instabili. Per questo la campagna di indagini per un'infrastruttura lineare non si progetta come quella di un singolo edificio: deve restituire un modello geologico-geotecnico continuo lungo il tracciato, con il dettaglio giusto per la fase progettuale in corso.

Tra il 2020 e il 2022 Teknic ha eseguito otto campagne per grandi infrastrutture tra Toscana, Basilicata e Calabria, la maggior parte per Italferr. In questo articolo le rileggiamo insieme per capire quali scelte hanno fatto la differenza.

In breve

• La fase progettuale decide la profondità e la densità delle indagini: nel PFTE si inquadra il tracciato, nel Progetto Definitivo si dettagliano le opere.
• Il sondaggio è il punto di partenza, non il risultato: il suo valore dipende dalle prove in foro e dall'attrezzaggio finale (piezometri, tubi Down-Hole, inclinometri).
• La sicurezza viene prima della perforazione: su tutte le postazioni ferroviarie è stata eseguita la ricerca di masse metalliche con magnetometro.
• La logistica è parte del progetto: gallerie in esercizio, alvei e rampe autostradali richiedono attrezzature e finestre operative dedicate.

Le otto campagne a colpo d'occhio

1. Il sondaggio come piattaforma di prove

In tutte le campagne ferroviarie il sondaggio a carotaggio continuo è stato usato come piattaforma per misure in foro: prove SPT per la resistenza dei terreni granulari, prove Lefranc per la permeabilità nei terreni, prelievo di campioni indisturbati per il laboratorio geotecnico.

Dove serviva conoscere la deformabilità del sottosuolo, ad esempio sulla tratta Cosenza-Paola con sondaggi fino a 125 m dal piano campagna, sono state aggiunte prove pressiometriche nei terreni e prove dilatometriche in roccia. Sono i parametri che il progettista usa per dimensionare fondazioni di viadotti, rilevati e opere in sotterraneo.

2. Cosa lasciare nel foro a fine perforazione

Un sondaggio ben progettato continua a produrre dati anche dopo la perforazione. Nelle campagne descritte i fori sono stati attrezzati in modo diverso a seconda dell'obiettivo:

• Piezometro Norton o Casagrande: per misurare il livello della falda e la sua evoluzione nel tempo.
• Tubazione per prove Down-Hole: per misurare le velocità delle onde sismiche e definire la categoria di sottosuolo.
• Tubo inclinometrico: per controllare eventuali movimenti lenti del versante, come sulla Galleria Cutro.
• Piezometri piezoresistivi: con lettura elettrica e monitoraggio periodico, come nel cantiere della Stazione AV di Firenze.

3. Geofisica in foro: il caso Cross-Hole di Firenze

Per la nuova Stazione AV di Firenze, propedeutica allo scavo del Camerone, i sondaggi a carotaggio continuo sono stati affiancati da perforazioni a distruzione di nucleo attrezzate per prospezioni sismiche Cross-Hole. La prova misura la velocità delle onde sismiche tra due fori affiancati e restituisce un modello del sottosuolo e alcune caratteristiche fisico-meccaniche di rocce e terreni.

Un dettaglio spesso sottovalutato: prima delle misure è stata eseguita la prova di verticalità su tutti i fori. Senza conoscere la distanza reale tra i fori alle diverse profondità, le velocità calcolate sarebbero affette da errore.

4. Lavorare dentro un'infrastruttura in esercizio

Nella campagna integrativa sulla tratta Cosenza-Paola sono stati eseguiti sondaggi suborizzontali lunghi fino a 30 m nel paramento murario della Galleria Santomarco. Le perforazioni si sono svolte nelle ore di interruzione notturna della circolazione, con una trivella pantografata montata su carrello ferroviario, e durante l'avanzamento sono state eseguite prove Lugeon e dilatometriche.

È un esempio di come la logistica entri nella progettazione dell'indagine: attrezzatura, finestre operative e sicurezza vanno definite insieme al gestore dell'infrastruttura.

5. Sicurezza prima della perforazione: la ricerca di masse metalliche

Su tutte le postazioni ferroviarie, prima di perforare, è stata eseguita la ricerca di masse metalliche con magnetometro Ebinger Magnex 120 LW. Escludere la presenza di masse metalliche interrate prima di perforare è un passaggio necessario per la sicurezza delle squadre e dell'opera.

6. Oltre il sottosuolo: alvei e opere esistenti

Le infrastrutture lineari attraversano corsi d'acqua e interagiscono con opere esistenti. Per il Progetto Definitivo del potenziamento Lamezia-Catanzaro sono stati eseguiti 50 prelievi in alveo, ciascuno documentato con la propria scheda di campionamento.

Sullo svincolo di Rosarno dell'A2 l'indagine ha riguardato direttamente le opere: due prove di carico su cavalcavia con fino a sei autocarri zavorrati e misura dei cedimenti su 12 capisaldi con livelli digitali di precisione e stadia Invar, oltre a sondaggi suborizzontali nei rilevati delle rampe.

FAQ

Che differenza c'è tra le indagini per il PFTE e quelle per il Progetto Definitivo?

Nel PFTE le indagini servono a inquadrare il tracciato e a confrontare le alternative. Nel Progetto Definitivo si concentrano sulle singole opere (gallerie, viadotti, rilevati) con maggiore dettaglio e, spesso, con strumentazione di monitoraggio.

Quando servono prove pressiometriche o dilatometriche?

Quando il progetto richiede parametri di deformabilità affidabili, ad esempio per fondazioni di viadotti o opere in sotterraneo. La pressiometrica si usa tipicamente nei terreni, la dilatometrica nelle rocce.

Perché attrezzare i fori con piezometri o tubi Down-Hole?

Perché trasformano un'indagine puntuale in un dato che dura nel tempo: la falda può essere monitorata per mesi e le prove sismiche in foro consentono di classificare il sottosuolo secondo le norme tecniche.

Conclusione

Nelle grandi infrastrutture la qualità di una campagna di indagini dipende da tre scelte: le prove giuste per la fase progettuale, l'attrezzaggio dei fori e una logistica pensata per il contesto. Trovi tutti i dettagli nelle schede dei progetti. Se stai impostando una campagna per un'opera lineare: Contatti.