LINEE GUIDA PER
Istruzioni Operative per l’applicazione delle
LINEE GUIDA PER
LA CLASSIFICAZIONE E GESTIONE DEL RISCHIO, LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA ED IL MONITORAGGIO DEI PONTI ESISTENTI
previste dall’articolo 1, comma 3, del Decreto del Ministro delle Infrastrutture e della Mobilità sostenibili 1 luglio 2022, pubblicato nella GURI del 23.08.2022
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Settembre 2022
SOMMARIO
PARTE I 8
1. INTRODUZIONE 9
1.1 PREMESSA GENERALE E SCOPO DELLE LINEE GUIDA 9
1.2 OBIETTIVI E STRUTTURA DELL’APPROCCIO MULTILIVELLO 9
1.3 DEFINIZIONE DEI LIVELLI DI ANALISI E RELAZIONI TRA ESSI 10
1.4 CENNI GENERALI SULLA VALUTAZIONE DELLA RILEVANZA TRASPORTISTICA 13
1.5 PRIORIZZAZIONE DELLE ATTIVITA’ 14
1.6 MODELLI INFORMATIVI 16
1.7 COMPETENZE DEGLI OPERATORI 18
1.8 LABORATORI DI PROVA 18
2. LIVELLO 0. CENSIMENTO DELLE OPERE 19
2.1 OBIETTIVI DEL CENSIMENTO 19
2.2 MODALITÀ DI ACQUISIZIONE E DI RAPPRESENTAZIONE DEI DATI 19
3. LIVELLO 1. ISPEZIONI VISIVE E SCHEDE DI DIFETTOSITÀ 20
3.1 MODALITÀ E FINALITÀ DELLE ISPEZIONI VISIVE 20
3.2 SCHEDE DI RILIEVO E VALUTAZIONE DEI DIFETTI 20
3.3 DEFINIZIONE DEGLI ELEMENTI CRITICI 22
3.4 SCHEDA FRANE E IDRAULICA 23
3.5 CASI IN CUI SONO NECESSARIE VALUTAZIONI ACCURATE E DI DETTAGLIO: DAL LIVELLO 1 AL LIVELLO 4 23
3.6 ISPEZIONI SPECIALI 24
4. LIVELLO 2. ANALISI DEI RISCHI RILEVANTI E CLASSIFICAZIONE SU SCALA TERRITORIALE 25
4.1 STRUTTURA GENERALE DEL METODO DI CLASSIFICAZIONE DELLA CLASSE DI ATTENZIONE 26
4.2 CLASSE DI ATTENZIONE STRUTTURALE E FONDAZIONALE 27
4.2.1 STIMA DEL LIVELLO DI PERICOLOSITÀ STRUTTURALE E FONDAZIONALE 27
4.2.2 STIMA DEL LIVELLO DI VULNERABILITÀ STRUTTURALE E FONDAZIONALE 29
Elementi con Livello di difettosità ALTO 32
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-ALTO 32
Elementi con Livello di difettosità MEDIO 32
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-BASSO 33
Elementi con Livello di difettosità BASSO 33
4.2.3 STIMA DEL LIVELLO DI ESPOSIZIONE STRUTTURALE E FONDAZIONALE 38
4.2.4 STIMA DELLA CLASSE DI ATTENZIONE STRUTTURALE E FONDAZIONALE 40
4.3 CLASSE DI ATTENZIONE SISMICA 42
4.3.1 DEFINIZIONE GENERALE DEL METODO 42
4.3.2 VALUTAZIONE DEL LIVELLO DI PERICOLOSITÀ SISMICA 42
4.3.3 STIMA DEL LIVELLO DI VULNERABILITÀ SISMICA 43
Elementi con Livello di difettosità ALTO 47
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-ALTO 47
Elementi con Livello di difettosità MEDIO 47
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-BASSO 48
• gli elementi la cui crisi può compromettere il comportamento nei confronti delle azioni sismiche della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrino difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1), di qualsiasi intensità ed estensione bassa 48
Elementi con Livello di difettosità BASSO 48
4.3.4 STIMA DEL LIVELLO DI ESPOSIZIONE SISMICA 49
4.3.5 STIMA DELLA CLASSE DI ATTENZIONE SISMICA A LIVELLO TERRITORIALE 50
4.4 CLASSE DI ATTENZIONE ASSOCIATA AL RISCHIO FRANE 51
4.4.1 DEFINIZIONE GENERALE DEL METODO DI DETERMINAZIONE DELLA CLASSE DI ATTENZIONE LEGATA AL RISCHIO FRANE 51
4.4.2 STIMA DEL LIVELLO DI PERICOLOSITÀ/SUSCETTIBILITÀ LEGATO AL RISCHIO FRANE 52
4.4.3 STIMA DEL LIVELLO DI VULNERABILITÀ LEGATO AL RISCHIO FRANE 56
4.4.4 STIMA DEL LIVELLO DI ESPOSIZIONE LEGATO AL RISCHIO FRANE 57
4.4.5 STIMA DELLA CLASSE DI ATTENZIONE FRANE A LIVELLO TERRITORIALE 57
4.5 CLASSE DI ATTENZIONE ASSOCIATA AL RISCHIO IDRAULICO DEGLI ATTRAVERSAMENTI FLUVIALI 58
4.5.1 STIMA DELLA PERICOLOSITÀ LEGATA AL RISCHIO IDRAULICO 59
4.5.2 STIMA DELLA VULNERABILITÀ LEGATA AL RISCHIO IDRAULICO 67
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.2.3 70
4.5.3 STIMA DELL’ESPOSIZIONE LEGATA AL RISCHIO IDRAULICO 70
4.5.4 STIMA DELLA CLASSE DI ATTENZIONE RISCHIO IDRAULICO 71
4.6 ANALISI MULTI-RISCHIO E DEFINIZIONE DELLA CLASSE DI ATTENZIONE COMPLESSIVA 71
5. LIVELLO 3: VALUTAZIONE PRELIMINARE DELL’OPERA 74
PARTE II 78
6. LIVELLO 4: VERIFICA ACCURATA 79
6.1 CONCETTI FONDAMENTALI E STRATEGIE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA 79
6.1.1 LA NORMATIVA VIGENTE 79
6.1.2 IL RUOLO FONDAMENTALE DELLA CONOSCENZA 79
6.1.3 LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E RELATIVI PROVVEDIMENTI 79
6.1.4 CASI IN CUI È NECESSARIA LA VALUTAZIONE DI SICUREZZA 80
6.1.5 LIVELLI DI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA 82
6.1.5.1 Valutazione del livello di sicurezza secondo le Norme Tecniche 84
6.1.5.2 Condizione di operatività 84
6.1.5.3 Condizione di transitabilità 85
6.2 LA CONOSCENZA DEL PONTE 86
6.2.1 IL PERCORSO ITERATIVO DELLA CONOSCENZA 86
6.2.2 INDAGINI PER LA CARATTERIZZAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI E DEI MATERIALI 87
6.2.3 LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA 88
6.2.4 PONTI METALLICI STORICI 89
6.3 MODALITÀ OPERATIVA DI VERIFICA 90
6.3.1 IPOTESI E FINALITÀ DEI LIVELLI DI VALUTAZIONE 90
6.3.2 VALUTAZIONE DELLE AZIONI 91
6.3.2.1 Carichi permanenti 91
6.3.2.2 Azioni variabili da traffico 91
6.3.2.3 Azione sismica 93
6.3.2.4 Azioni idrodinamiche e verifica della stabilità dei versanti 93
6.3.2.5 Altre azioni variabili 94
6.3.3 VALORI DI PROGETTO DELLE AZIONI 94
6.3.3.1 Fattori parziali di sicurezza delle azioni 94
6.3.3.2 Fattori parziali di sicurezza dei carichi permanenti 94
6.3.3.3 Fattori parziali di sicurezza delle azioni variabili, schemi di traffico da Norme Tecniche 95
6.3.3.4 Fattori parziali di sicurezza delle azioni variabili, schemi di traffico da Codice della Strada 96
6.3.3.5 Riduzione delle incertezze di modellazione 96
6.3.4 VALORI DI PROGETTO DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEI MATERIALI 97
6.3.4.1 Fattori parziali di sicurezza 98
6.3.5 VERIFICHE DI SICUREZZA 99
6.3.5.1 Verifica del sistema di fondazione 99
6.3.5.2 Problemi di verifica locale 100
6.3.5.3 Situazioni che richiedono lo svolgimento delle verifiche di esercizio 100
6.3.5.4 Verifiche di sicurezza per il transito di mezzi eccezionali 100
6.3.5.5 Verifica in sito della sicurezza per transitabilità temporanea 101
INDICE DELLE FIGURE
Figura 1.1 – Approccio multilivello e relazioni tra i livelli di analisi 11
Figura 4.1. – Flusso logico per la determinazione della classe di attenzione 27
Figura 4.2. – Determinazione della classe di vulnerabilità strutturale e fondazionale 30
Figura 4.3. - Flusso logico per la determinazione della classe di esposizione strutturale e fondazionale 38
Figura 4.4. – Flusso logico per la determinazione della classe di pericolosità sismica 43
Figura 4.5. – Flusso logico per la determinazione della classe di vulnerabilità sismica 44
Figura 4.6. – Flusso logico per la determinazione della classe di esposizione sismica 50
Figura 4.7. – Flusso logico per la determinazione della classe di suscettibilità 53
Figura 4.8. – Flusso logico per la determinazione della classe di vulnerabilità 56
Figura 5.1 - Schemi di carico previsti dalla Normale n. 8 del 1933 75
Figura 5.2 – Sezione trasversale dell’impalcato del ponte (quote in cm) 76
Figura 5.3 – Esempio di disposizione trasversale dello schema di carico previsto dalla combinazione 2.3 della Normale n. 8 (quote in cm) 76
Figura 5.4 – Schema di carico longitudinale (combinazione 2.3) 76
Figura 6.1 – Possibile distribuzione di carico corrispondente ad un mezzo di 440 kN 91
Figura 6.2 – Possibile distribuzione di carico corrispondente ad un mezzo di 260 kN 92
Figura 6.3 – Possibile distribuzione di carico corrispondente ad un mezzo di 75 kN 92
INDICE DELLE TABELLE
Tabella 4.1 - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione strutturale e fondazionale
............................................................................................................................................................................................................................. 27
Tabella 4.2. – Classificazione delle strade in funzione della massima massa ammissibile 28
Tabella 4.3. – Classi di pericolosità in funzione della classe stradale e della frequenza del passaggio di veicoli commerciali 28
Tabella 4.4. – Frequenza del transito di veicoli commerciali per singola corsia di marcia 29
Tabella 4.5. – Classificazione del livello di difettosità 30
Tabella 4.6. – Classi di vulnerabilità in funzione di schema statico, luce e materiale (L = luce della campata più lunga) 36
Tabella 4.7. – Livello di Traffico Medio Giornaliero (veicoli/giorno sull’intera carreggiata) 39
Tabella 4.8. – Livello di Traffico Medio Giornaliero e luce media della campata del ponte 39
Tabella 4.9. – Tipologia di ente scavalcato 40
Tabella 4.10. – Determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale in funzione di classe di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione 41
Tabella 4.11. - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione sismica 42
Tabella 4.12. – Classificazione sulla base dell’accelerazione di picco al suolo (ag) e categoria topografica (Ti) 43
Tabella 4.13. – Classificazione sulla base di schema statico, luce e materiale 44
Tabella 4.14. – Livelli di difettosità ai fini della classificazione della vulnerabilità sismica 46
Tabella 4.15. - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione associati al rischio frane 52
Tabella 4.16. - Attribuzione dei valori numerici dei parametri di suscettibilità in funzione della di stato di attività, magnitudo, e velocità dell’evento 54
Tabella 4.17 - Determinazione dell’instabilità di versante in funzione della sommatoria dei valori numerici associati ai parametri influenti 55
Tabella 4.18. – Determinazione della classe di attenzione frane in funzione di classe di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione 57
Tabella 4.19 - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione associati al rischio idraulico 59
Tabella 4.20 - Classi di pericolosità per il fenomeno di sormonto (corsi d’acqua principali non arginati) 63
Tabella 4.21 - Classi di pericolosità per il fenomeno di sormonto (corsi d’acqua secondari non arginati) 63
Tabella 4.22 – Classe di pericolosità relativa al fenomeno di erosione generalizzata 66
Tabella 4.23 – Classe di pericolosità per il fenomeno di erosione localizzata 67
Tabella 4.24 - Classi di vulnerabilità per il fenomeno di sormonto 68
Tabella 4.25 – Classe di vulnerabilità per il fenomeno di erosione generalizzata 69
Tabella 4.26 – Classe di vulnerabilità per il fenomeno di erosione localizzata 70
Tabella 4.27 – Classe di attenzione idraulica del ponte in relazione ai fenomeni erosivi 71
Tabella 4.28. – Combinazioni delle CdA per la determinazione della classe di attenzione complessiva 71
Tabella 4.29. – Combinazioni delle CdA per la determinazione della classe di attenzione idraulica e frane 72
Tabella 5.1 – Massime sollecitazioni flettenti calcolate con la Normale n.8 del 1933 e il D.M. 17.01.2018 e loro rapporto 77
Tabella 6.1 - Livelli di analisi in funzione delle finalità delle verifiche 90
Tabella 6.2– Fattori parziali di sicurezza per i carichi permanenti, 𝛾G, per verifiche di transitabilità e operatività 95
Tabella 6.3– Fattori parziali di sicurezza per i carichi permanenti, 𝛾G, per verifiche di adeguamento 95
Tabella 6.4– Fattori parziali di sicurezza considerando come azioni principali le azioni variabili da traffico 95
Tabella 6.5 – Fattori parziali di sicurezza considerando come azione principale l’azione del vento 96
Tabella 6.6– Fattori parziali di sicurezza per le caratteristiche di resistenza dei materiali da cemento armato 99
Tabella 6.7– Fattori parziali di sicurezza per le caratteristiche di resistenza dei materiali, condizioni di Operatività e Transitabilità 99
PREMESSA
L’Agenzia Nazionale per la Sicurezza delle Ferrovie e delle Infrastrutture Stradali e Autostradali (ANSFISA), tramite la Direzione Generale competente per la sicurezza delle infrastrutture stradali e autostradali, in attuazione dei propri compiti istituzionali, ha recentemente avviato le proprie sistematiche attività ispettive a campione, sui sistemi e processi adottati dai gestori e sulle tratte stradali e relative infrastrutture, anche a seguito dell’adozione, avvenuta lo scorso 20 luglio 2021, del Programma delle attività di vigilanza diretta dell'Agenzia sulle condizioni di sicurezza delle infrastrutture stradali e autostradali – anno 2021, di cui all’articolo 12, comma 5-bis, del decreto- legge 28 settembre 2018, n. 109, convertito con modificazioni nella legge 16 novembre 2018, n. 130, modificato dall’articolo 65, del decreto-legge 31 maggio 2021, n. 77. Con Decreto ministeriale 17 dicembre 2020 n. 578, in attuazione del co. 1 art. 14 del D.L. 109/2018 (convertito con modificazioni dalla legge n.130 del 16/11/2018), sono state adottate - successivamente al favorevole parere del Consiglio Superiore dei LL.PP. n. 88/2019 espresso in data 17 aprile 2020 - le Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti esistenti (relativamente alle infrastrutture stradali e autostradali gestite da gestite da ANAS spa o da concessionari autostradali).
Il successivo avvio delle connesse attività di competenza dei Concessionari autostradali ed ANAS S.p.A. ha evidenziato l’insorgere di questioni interpretative, cui è conseguito un contesto applicativo caratterizzato da margini di discrezionalità, non conciliabili con le esigenze di vigilanza e certificazione di competenza di questa Agenzia.
Pertanto, nell’ambito delle competenze proprie di questa Agenzia, si è ritenuto opportuno predisporre le presenti Istruzioni Operative che portassero, a Linee Guida invariate, un contributo di chiarezza ed uniformità interpretativa necessarie alle attività di questa Agenzia.
Le istruzioni così elaborate sono basate su:
• le recenti esperienze di vigilanza dell’Agenzia, costituite dalle attività ispettive a campione sui sistemi e processi adottati dai gestori e sulle tratte stradali e relative infrastrutture;
• le prime riflessioni sulle pratiche applicative avviate dai gestori;
• le osservazioni di professionisti incaricati di approcciare il tema di classificazione del rischio dei ponti esistenti;
• approfondimenti e studi condotti in ambito accademico.
Esse sono anche frutto della collaborazione, formalizzata con l’accordo stipulato il 3 agosto 2021, fra l’Agenzia ed il Consorzio XXXXX - Consorzio di ricerca per la valutazione ed il monitoraggio di ponti, viadotti e altre strutture.
La predisposizione di detto documento interpretativo e di indirizzo – redatto in forma di istruzioni operative inserite nel corpo del testo delle vigenti Linee Guida– ha come obiettivo l’individuazione da parte degli operatori di un comune ed uniforme approccio alla procedura multilivello che, a partire dal censimento delle opere, conduce sino alla determinazione di una classe di attenzione sulla base della quale attivare le verifiche, tenendo conto delle più ampie esigenze di certificazione dei Sistemi di Gestione della Sicurezza.
Le presenti Istruzioni Operative non vanno quindi intese in termini di «aggiornamento» o «modifica» delle Linee Guida, bensì come strumento che ne consenta la più ampia, agevole, uniforme ed immediata operatività, anche ai fini di una standardizzazione di approccio da parte dei gestori ai sistemi di gestione per le attività di verifica e manutenzione delle infrastrutture, la cui promozione, e successiva certificazione, rientra fra i compiti di questa Agenzia.
Esse sono anche funzionali ad un più chiaro ed agevole utilizzo delle Linee Guida da parte di tutti i gestori stradali, ivi compresi gli Enti Locali.
La proposta di Istruzioni Operative alle Linee Guida è, quindi, parte essenziale della linea d’azione dell’Agenzia e del Ministero delle Infrastrutture e della Mobilità Sostenibili nel settore della sicurezza, ed è conforme alla realizzazione delle riforme cui si è impegnata l’Italia per l’attuazione del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR).
PARTE I
INTRODUZIONE LIVELLO 0: CENSIMENTO
LIVELLO 1: ISPEZIONI INIZIALI E SPECIALI LIVELLO 2: CLASSI DI ATTENZIONE LIVELLO 3: VALUTAZIONI PRELIMINARI
1. INTRODUZIONE
1.1 PREMESSA GENERALE E SCOPO DELLE LINEE GUIDA
La presente Linea Guida illustra una procedura per la gestione della sicurezza dei ponti esistenti, ai fini di prevenire livelli inadeguati di danno, rendendo accettabile il rischio. Essa è composta da tre parti, sul censimento e la classificazione del rischio, la verifica della sicurezza e la sorveglianza e monitoraggio dei ponti e dei viadotti esistenti (nel seguito semplicemente “ponti" o “opere”), ove per ponti e viadotti si intendono le costruzioni, aventi luce complessiva superiore ai 6.0 m, che permettono di oltrepassare una depressione del terreno o un ostacolo, sia esso un corso o uno specchio d’acqua, altro canale o via di comunicazione o una discontinuità naturale o artificiale.
In particolare, essa illustra come la classificazione del rischio o, meglio, la classe di attenzione si inquadri in un approccio generale multilivello che dal semplice censimento delle opere d’arte da analizzare arriva alla determinazione di una classe di attenzione sulla base della quale si perverrà, nei casi previsti dalla metodologia stessa, alla verifica di sicurezza. Gli esiti della classificazione e della verifica costituiscono utili informazioni per una eventuale successiva valutazione dell’impatto trasportistico mediante un’analisi della resilienza della rete. Sono approfondite nel dettaglio le metodologie necessarie per sviluppare l’approccio proposto a livello territoriale, quali il censimento delle opere, l’esecuzione delle ispezioni, iniziali e speciali, ai fini della redazione delle schede di difettosità dell’opera nonché la valutazione della classe di attenzione in funzione dei possibili rischi rilevanti, strutturale (statico e fondazionale), sismico, idro-geologico (idraulico e da frana). Tali rischi, inizialmente analizzati separatamente in termini di pericolosità, vulnerabilità e esposizione, sono poi riuniti in un’unica classificazione generale della classe di attenzione. In quest’ottica, il presente documento fornisce gli strumenti per la conoscenza a livello territoriale dei ponti, nella più larga accezione del termine, e per definire le priorità per l’esecuzione delle eventuali operazioni di sorveglianza e monitoraggio, di verifica e di intervento. Relativamente alle opere con luce minore di 6.0 m, sarà comunque cura del gestore dell’infrastruttura definire le modalità di sorveglianza e monitoraggio, anche in termini di cadenza temporale, in funzione delle specifiche peculiarità delle opere e delle caratteristiche territoriali.
Ai fini dell’applicazione delle presenti linee guida per gestore deve intendersi il soggetto che esplica i compiti richiamati dall’art. 14 del decreto legislativo n. 285/1992 (Nuovo Codice della Strada) tra i quali:
• la manutenzione, gestione e pulizia delle strade, delle loro pertinenze e arredo, nonché' delle attrezzature, impianti e servizi;
• il controllo tecnico dell'efficienza delle strade e relative pertinenze;
• il rilascio delle autorizzazioni e delle concessioni.
Il gestore, quindi, è identificabile nell’ente proprietario della strada o, per le strade in concessione, nel concessionario; in via generale il rapporto di concessione tra l’ente proprietario ed il concessionario è regolamentato da appositi atti convenzionali.
Per le opere di attraversamento della sede stradale quali i cavalcavia si evidenzia che per gestore deve intendersi il titolare dell’opera d’arte così come regolamentato dall’art. 25 del decreto legislativo n. 285/1992.
Il documento, e la metodologia in esso descritta, assumendo un’ampia valenza, possono applicarsi, nei principi e nelle regole generali, sia ai ponti stradali che a quelli ferroviari. Ferma restando questa valenza generale, la presente versione del documento declina i dettagli operativi nel caso dei ponti stradali.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.1.1
Le LLGG si applicano, in maniera cogente da parte di ANAS spa e dei concessionari autostradali, in virtù del decreto di adozione, D.M. n. 578 del 17/12/2020.
Nelle more dell’’emanazione di altri Decreti di adozione, quindi anche nei casi in cui non dovessero essere giuridicamente vincolanti, le Linee Guida costituiscono comunque riferimento di comprovata validità di cui al § 12 delle vigenti Norme tecniche per le costruzioni, esplicitandone le modalità applicative ai ponti esistenti.
Esse, pertanto, superano, per le opere in parola, le indicazioni in materia riportate dalla Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici del 19/07/1967, n. 6736/61A1, “Controllo delle condizioni di stabilità delle opere d'arte stradali.”, aggiornandole sia dal punto di vista amministrativo che tecnico-scientifico al quadro normativo primario e secondario vigente”.
Le LLGG sono, inoltre, pienamente utilizzabili, indipendentemente dalla sperimentazione di un sistema di monitoraggio dinamico da applicare su infrastrutture, di cui al comma 1 dell’articolo 14 del D.L. 28/09/2018, n. 109, al termine del quale, ai sensi del comma 3 del medesimo D.L. 28/09/2018, n. 109, potranno essere approvati eventuali adeguamenti alle stesse LLGG.
1.2 OBIETTIVI E STRUTTURA DELL’APPROCCIO MULTILIVELLO
L’impiego di un approccio multilivello per la gestione dei ponti esistenti è giustificato dal numero di infrastrutture presenti sul territorio italiano. La complessità e, quindi, l’onerosità delle ispezioni, delle indagini, dei controlli, dei monitoraggi e delle verifiche
da effettuare, è calibrata valutando di volta in volta, seppur in modo approssimato e qualitativo, l’effettiva necessità e urgenza in funzione dello stato attuale dell’opera, pervenendo ad un metodo, omogeneo ed uniforme al variare delle tipologie di infrastrutture, di valutazione della classe di attenzione.
L‘approccio multilivello proposto prevede valutazioni speditive estese a livello territoriale, quali il censimento, le ispezioni e la classificazione, e valutazioni puntuali, di complessità maggiore, concentrate su singoli manufatti. In particolare, da una prima analisi eseguita sull’intero patrimonio infrastrutturale esistente mediante la costruzione di un censimento ragionato basato sul reperimento del maggior numero di informazioni possibili e sull’effettuazione di ispezioni visive metodologicamente strutturate, è definita la classe di attenzione da attribuire ad ogni ponte e, quindi, il grado di complessità e la tipologia dei successivi approfondimenti eventualmente richiesti, opportunamente graduati ed ottimizzati.
1.3 DEFINIZIONE DEI LIVELLI DI ANALISI E RELAZIONI TRA ESSI
L’approccio si sviluppa su 6 livelli differenti, aventi grado di approfondimento e complessità crescenti. Sinteticamente:
- Il Livello 0 prevede il censimento di tutte le opere e delle loro caratteristiche principali mediante la raccolta delle informazioni e della documentazione disponibile.
- Il Livello 1, esteso alle opere censite a Livello 0, prevede l’esecuzione di ispezioni visive dirette e il rilievo speditivo della struttura e delle caratteristiche geo-morfologiche ed idrauliche dell’area, tese a individuare lo stato di degrado e le principali caratteristiche strutturali e geometriche di tutte le opere, nonché potenziali condizioni di rischio associate a eventi franosi o ad azioni idrodinamiche.
- Il Livello 2 consente di giungere alla classe di attenzione di ogni ponte, sulla base dei parametri di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, determinati elaborando i risultati ottenuti dai livelli precedenti. In funzione di tale classificazione, si procede quindi con uno dei livelli successivi.
- Il Livello 3 prevede l’esecuzione di valutazioni preliminari atte a comprendere, unitamente all’analisi della tipologia ed entità dei dissesti rilevati nelle ispezioni eseguite al Livello 1, se sia comunque necessario procedere ad approfondimenti mediante l’esecuzione di verifiche accurate di Livello 4.
- Il Livello 4 prevede l’esecuzione di valutazioni accurate sulla base di quanto indicato dalle Norme Tecniche per le Costruzioni vigenti.
- Il Livello 5, non trattato esplicitamente nelle presenti Linee Guida, si applica ai ponti considerati di significativa importanza all’interno della rete, opportunamente individuati. Per tali opere è utile svolgere analisi più sofisticate quali quelle di resilienza del ramo della rete stradale e/o del sistema di trasporto di cui lo stesso è parte, valutando la rilevanza trasportistica, analizzando l’interazione tra la struttura e la rete stradale di appartenenza e le conseguenze di una possibile interruzione dell’esercizio del ponte sul contesto socio-economico in cui esso è inserito. Per l’esecuzione di tali studi può farsi riferimento a documenti di comprovata autorevolezza a carattere internazionale; alcuni cenni sulla valutazione della rilevanza trasportistica sono riportati nel § 1.4.
Dal Livello 0 al Livello 5, la complessità, il livello di dettaglio e l’onerosità delle indagini e delle analisi aumentano, ma il numero di infrastrutture su cui applicarle, così come il livello di incertezza dei risultati ottenuti, si riduce. Il flusso logico che complessivamente definisce le relazioni tra un livello e l’altro è mostrato in Figura 1.1.
Figura 1.1 – Approccio multilivello e relazioni tra i livelli di analisi
Come si evince da Figura 1.1, il fulcro centrale dell’approccio, sui cui risultati si basano le valutazioni successive, è il Livello 2, ossia la definizione delle classi di attenzione. Come esposto nel seguito, essa consiste nel determinare, per ogni ponte, una Classe di Attenzione (CdA), funzione di fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, e classificata in alta, medio-alta, media, medio- bassa e bassa. Ad ogni classe di attenzione corrispondono determinate conseguenti azioni, in termini di indagini/monitoraggio/verifiche.
In particolare:
• Per i ponti con classe di attenzione Alta è opportuno l’immediato avvio di valutazioni più accurate, sia in termini di valutazioni di sicurezza sia di approfondimenti sulle caratteristiche geotecniche e/o strutturali, laddove necessario. Le ipotesi, i criteri e le modalità di esecuzione delle valutazioni accurate, previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello, sono discusse nel § 6. L’esecuzione di valutazioni accurate dà la possibilità di implementare un modello della struttura la cui affidabilità e accuratezza dipende dal livello di conoscenza raggiunto. Per i ponti di Classe di Attenzione Alta è prevista l’esecuzione delle ispezioni periodiche ordinarie di cui al § 7.4.1 e, ove si rendesse necessario, delle ispezioni periodiche straordinarie, § 7.4.2, e l’installazione di sistemi di monitoraggio periodico o continuo come descritto nel § 7.6.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.3.1
Le modalità di esecuzione delle valutazioni di sicurezza e degli eventuali approfondimenti sulle caratteristiche del materiale, come previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello, sono illustrate al § 6. In particolare, le possibili indagini finalizzate alla caratterizzazione dei dettagli costruttivi e dei materiali sono contenute nel § 6.2.2.
• Per i ponti con classe di attenzione Medio-Alta è previsto l’impiego di valutazioni preliminari di Livello 3 e l’esecuzione delle ispezioni periodiche ordinarie di cui al § 7.4.1 e, ove si rendesse necessario, delle ispezioni periodiche straordinarie,
§ 7.4.2, e l’installazione di sistemi di monitoraggio periodico o continuo come descritto nel § 7.6.
L’ente gestore verifica, caso per caso, la necessità di eseguire valutazioni accurate di Livello 4, sulla base della tipologia e qualità dei difetti riscontrati e dei risultati delle analisi preliminari di Livello 3.
I risultati delle ispezioni e del monitoraggio periodico o continuo possono consentire la valutazione dello stato della costruzione mediante osservazione sperimentale del suo comportamento nella sua evoluzione temporale, in modo da ampliare le informazioni ricavate dalle ispezioni visive con dati più accurati relativi all’effettivo progredire dei fenomeni di degrado. Le modalità di impiego e le informazioni aggiuntive ricavabili dai sistemi di monitoraggio sono descritte nel
§ 7.7. Ispezioni e monitoraggio sono quindi di ausilio alle valutazioni preliminari di Livello 3 e comunque, laddove ispezioni periodiche o straordinarie e monitoraggio strumentale evidenzino fenomeni evolutivi e problematiche rilevanti non precedentemente colte dalle ispezioni iniziali, occorre proseguire con l’esecuzione delle analisi accurate previste dal Livello 4 (riclassificando il ponte in CdA Alta), sviluppando un modello completo dell’opera in continuo aggiornamento sulla base dei risultati del monitoraggio stesso.
• Per ponti con CdA Media occorre eseguire valutazioni preliminari di Livello 3, così come descritto per la CdA Medio- Alta, ed ispezioni periodiche ordinarie di cui al § 7.4.1. Ove si rendesse necessario nel caso, sulla base delle ispezioni periodiche ordinarie, siano stati rilevati fenomeni di degrado in rapida evoluzione, è necessario eseguire anche ispezioni periodiche straordinarie di cui al § 7.4.2. Il gestore verifica quindi, caso per caso, sulla base delle valutazioni di Livello 3, se sia necessario installare sistemi di monitoraggio periodico o continuo (riclassificando il ponte in CdA Medio-Alta) e/o se eseguire valutazioni accurate di sicurezza di Livello 4 (riclassificando il ponte in CdA Alta).
• Per i ponti in CdA Medio-Bassa non sono previste valutazioni o analisi diverse da quelle già eseguite bensì l’esecuzione di ispezioni periodiche frequenti (si veda al proposito la parte ad esso dedicata nelle presenti linee guida).
• Per i ponti in CdA Bassa non sono previste valutazioni o analisi diverse da quelle già eseguite bensì l’esecuzione di ispezioni periodiche (si veda al proposito la parte ad esso dedicata nelle presenti linee guida).
In ogni caso, qualora non si proceda a valutazioni accurate della sicurezza, qualsiasi sia la classe di attenzione determinata, occorre comunque eseguire, oltre agli interventi manutentivi programmati e periodici, gli interventi manutentivi essenziali individuati sulla base delle ispezioni.
Inoltre, sulla base dei risultati delle ispezioni periodiche ordinarie o straordinarie o del monitoraggio periodico e/o continuo eseguiti per le diverse Classi di Attenzione, occorre rivalutare, di volta in volta, la Classe di Attenzione dell’opera e quindi i provvedimenti ad essa conseguenti. Ovviamente la Classe di Attenzione dell’opera è previsto sia rivalutata anche in conseguenza agli eventuali interventi di manutenzione/riparazione/miglioramento effettuati. In ogni caso la rivalutazione della Classe di Attenzione è opportuno sia effettuata almeno ogni 2 anni per le opere di CdA Media e Medio-Alta, fermo restando che le opere di CdA Alta è previsto siano soggette a verifiche di Livello 4 ed agli interventi conseguenti tale verifica.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.3.2
La Figura 1.1., che illustra l’Approccio multilivello e le relazioni tra i livelli di analisi, indica, a seguito dell’ispezione di Livello 1, l’applicazione diretta del Livello 4 (“Valutazione accurata” di cui al § 6), nei casi i cui la valutazione di sicurezza sia espressamente prevista dalla NTC18.
Il § 8.3 delle NTC18 prevede espressamente che:
“La valutazione della sicurezza deve effettuarsi quando ricorra anche una sola delle seguenti situazioni:
– riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta a: significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, deformazioni significative conseguenti anche a problemi in fondazione; danneggiamenti prodotti da azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni) o da situazioni di funzionamento ed uso anomali;
– provati gravi errori di progetto o di costruzione;
– cambio della destinazione d’uso della costruzione o di parti di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o passaggio ad una classe d’uso superiore;
– esecuzione di interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la capacità e/o ne modifichino la rigidezza;
– ogni qualvolta si eseguano gli interventi strutturali di cui al § 8.4 [interventi di riparazione o locali; interventi di miglioramento, interventi di adeguamento];
– opere realizzate in assenza o difformità dal titolo abitativo, ove necessario al momento della costruzione, o in difformità alle norme tecniche per le costruzioni vigenti al momento della costruzione.”
È evidente che la procedura multilivello, multiobiettivo, multirischio prevista dalle LLGG sia funzionale a determinare una classificazione ed una priorizzazione, in funzione del rischio stesso, delle attività di competenza del gestore
proprio nei casi previsti dal primo punto previsto dalle NTC18. L’applicazione delle LLGG è quindi finalizzata, nel caso specifico dei ponti esistenti, a definire in maniera quantitativa, basandosi sulla valutazione del rischio e sull’acquisizione progressiva di conoscenze, la “riduzione evidente della capacità resistente etc … ”, indicata in maniera generale dalle NTC. La valutazione quantitativa si attua attraverso la valutazione accurata di cui al Livello 4, che si attiva direttamente, ai sensi delle NTC18, nei casi di grave pericolo, emergenza e urgenza che richiedono interventi immediati, oppure negli altri casi previsti dal § 8.3 delle NTC.
Infatti, per le opere classificate in CdA ALTA, fatti salvi i suddetti casi di grave pericolo, emergenza e urgenza che richiedono interventi immediati, il gestore procede alla programmazione delle verifiche di livello 4 e delle eventuali azioni conseguenti (compresa l’applicazione di provvedimenti gestionali di limitazione d’uso) come previsto all’istruzione operativa 4.6.1.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.3.3
Il § 1.5 delle LLGG (priorizzazione), ribadisce chiaramente “… l’importanza di definire parametri e criteri, […], che permettano di individuare le priorità con cui eseguire le attività di censimento, ispezione e classificazione, da avviare contestualmente al progredire di ciascuna attività.”
Tale principio, salvo i casi ovviamente di immediato comprovato rischio, è generale e si applica anche ai ponti per i quali, a seguito della procedura prevista dalle LLGG, si debba programmare la valutazione accurata di sicurezza e, in seguito agli esiti delle stesse, gli eventuali interventi.
Pertanto, in esito all’applicazione delle procedure prevista dalle LLGG, è necessario che il gestore programmi e determini, nell’ambito delle proprie responsabilità, le priorità di valutazione e/o di intervento, sulla base di opportuni criteri ed analisi di rischio (intrinseco ed estrinseco) effettuate dal gestore stesso, delle conseguenze sulla circolazione e sull’esercizio dell’infrastruttura (ad esempio in termini di traffico ed incidentalità, anche indotte su reti non direttamente gestite e tenendo conto dei dati disponibili), oltre che in base alle risorse effettivamente a disposizione.
Dette analisi di rischio devono condurre ad una razionale e motivata attuazione e programmazione delle azioni attuative delle LLGG, nell’ottica di una reale riduzione diffusa del rischio in regime di risorse limitate.
I criteri che i gestori adottano, nell’ambito della loro discrezionalità, competenza tecnica e conoscenza delle infrastrutture e delle reti da essi gestite, devono fare riferimento ai principi generali di analisi e gestione del rischio, ai Sistemi di Gestione della Sicurezza delle Infrastrutture Stradali e Autostradali (di cui alle Linee guida SGS-ISA emanate con Decreto Direttoriale ANSFISA del 22.04.2022), ai principi riportati nelle presenti LLGG, anche secondo indicazioni esemplificative che potranno essere adottate come elemento di maggiore uniformazione.
1.4 CENNI GENERALI SULLA VALUTAZIONE DELLA RILEVANZA TRASPORTISTICA
La valutazione della rilevanza trasportistica e dei relativi impatti socioeconomici non è trattata nelle presenti Linee Guida. Si riportano comunque nel seguito alcune indicazioni di carattere generale sulle modalità operative di realizzazione di tali studi.
Tale valutazione, da approfondirsi nel Livello 5 dell’approccio descritto, comprende la zonizzazione differenziata per la domanda passeggeri e merci e la realizzazione o acquisizione di studi, eventualmente esistenti, di assegnazione dei traffici passeggeri e merci e di stima degli indici di accessibilità attivi e passivi delle zone territoriali e dei siti caratterizzati da significativa concentrazione delle densità insediative e/o produttive e dei siti logistici.
Le campagne conoscitive sono finalizzate a stimare l’impatto in termini socioeconomici della funzionalità del manufatto, inteso quale elemento della rete di trasporto in grado di assicurare funzioni di collegamento ed accessibilità tra le zone del territorio, le sue attività ed i suoi siti di produzione, di consumo, logistici e di distribuzione. A tal fine occorre tenere in considerazione eventuali studi trasportistici facenti parte della documentazione originaria di progetto (analisi di domanda e risultati di assegnazioni di traffico, valutazioni di impatto socioeconomico, analisi B-C e/o multicriteria, ecc.) e/o disponibili presso enti di governo territoriale od altri soggetti verificando che le ipotesi su cui essi si fondano rimangano valide, che le trasformazioni territoriali e di insediamento delle attività siano trascurabili, che le reti non abbiano subito sostanziali variazioni e che i meccanismi di distribuzione del traffico e le configurazioni di accessibilità non siano sostanzialmente variati. Particolare importanza rivestono gli studi realizzati nell’ambito della attività di pianificazione dei trasporti a scala regionale e comunale (piani regionali dei trasporti, piani di bacino, piani comunali dei trasporti, piani di mobilità, studi di fattibilità, ecc.). I raffronti finalizzati a verificare la attualità ed utilizzabilità degli studi acquisibili devono essere accompagnati da eventuali sessioni temporanee di conteggio dei flussi che possano validare gli studi pregressi od evidenziare una loro necessità di aggiornamento. Occorre considerare sia la domanda passeggeri che la domanda merci. In ogni caso, è necessario esplicitare l’impatto dei manufatti in termini di assorbimento della aliquota di assegnazione relativa a diverse coppie origine-destinazione e di contributo alla accessibilità attiva e passiva delle zone di localizzazione delle attività residenziali commerciali e produttive.
Nel caso in cui le informazioni esistenti non siano in condizioni di fornire una visione completa, occorre integrare il quadro conoscitivo a partire proprio da quanto disponibile. L’integrazione deve avvenire utilizzando modelli comprendendo operazioni di delimitazione dell’area di influenza dei manufatti, di zonizzazione del territorio, di stima delle domande di mobilità delle persone e di trasporto delle merci, di calcolo delle percentuali di assegnazione assorbite dai manufatti e di stima del contributo degli stessi alle accessibilità attive e passive. La caratterizzazione dei modelli è supportata da indagini territoriali e sulla distribuzione delle attività, nonché dal rilievo di flussi di traffico (passeggeri e merci) da effettuare con l’ausilio di postazioni temporanee o di postazioni fisse
già presenti sul territorio o da realizzare. Postazioni esistenti, da realizzare e temporanee possono essere utilizzate in maniera integrata e comunque in numero sufficiente da assicurare la accuratezza dei modelli.
All’interno del processo di acquisizione progressiva di conoscenza sono identificati livelli diversi di approfondimento; nello specifico:
- Analisi della rilevanza locale; analisi e informazioni su scala territoriale ristretta, finalizzate a valutare l’apporto funzionale dei manufatti al soddisfacimento delle esigenze di mobilità locali; i modelli devono riferire ad una rappresentazione comunale (subcomunale per i comuni principali ed a maggiore intensità di attività); i livelli di rete rappresentata comprendono quelli della mobilità comunale e locale.
- Analisi della rilevanza principale; analisi e informazioni su scala territoriale ampia, finalizzate a valutare l’apporto funzionale dei manufatti al soddisfacimento delle esigenze di mobilità e trasporto alla scala regionale ed intraregionale; a tale livello i modelli di riferimento devono avere dimensione estesa con dettaglio della rappresentazione a scala provinciale (comunale per le provincie principali ed a intensità di attività maggiore); i livelli di rete rappresentata comprendono quelli della mobilità regionale ed interregionale.
- Analisi di rilevanza strategica; finalizzate a valutare l’apporto funzionale dei manufatti al soddisfacimento delle esigenze di mobilità e trasporto con riferimento alla scala vasta dei traffici di livello nazionale o sovranazionale; a tale livello i modelli di riferimento devono avere dimensione territoriale ampia e dettaglio della zonizzazione e della rappresentazione delle reti riferito ai livelli gerarchici di rete superiori (zone ampie e reti di trasporto di gerarchia elevata).
1.5 PRIORIZZAZIONE DELLE ATTIVITA’
I diversi livelli di analisi non sono necessariamente da applicare in maniera sequenziale, poiché non occorre attendere il completamento delle attività previste in un livello per avviare quelle del livello successivo.
In particolare, l’attività di censimento di Livello 0 e l’accurata e completa raccolta di documentazione e informazioni di base sulle infrastrutture esistenti richiede inevitabilmente tempistiche lunghe, poco compatibili con la necessità e l’urgenza di conoscere e valutare, almeno visivamente, lo stato di conservazione delle opere. Occorre pertanto che, per facilitare e velocizzare l’organizzazione delle attività relative all’approccio multilivello proposto, i gestori stabiliscano un ordine, anche in assenza di tutte le informazioni da censimento, individuando le tratte viarie da analizzare prioritariamente.
A tal fine, è necessario analizzare gli aspetti legati alla viabilità e alle caratteristiche delle reti stradali sì da minimizzare le conseguenze di eventuali carenze strutturali su comunità ed economie locali.
Tra questi, occorre valutare il volume di traffico, considerando il Traffico Giornaliero Medio e gli eventuali carichi eccezionali, ritenendo prioritarie le tratte stradali considerate fondamentali per la circolazione veicolare, la cui chiusura potrebbe causare disagi rilevanti ad attività economiche e sociali, anche perché assenti adeguati percorsi alternativi e la vetustà della tratta stradale, funzione quindi del suo anno di realizzazione, tenendo ovviamente conto dei successivi interventi di manutenzione e rimodernamento.
Oltre a fattori prettamente legati alle caratteristiche delle reti stradali, occorre considerare le informazioni già disponibili sullo stato di conservazione delle opere, ottenute, ad esempio, da ispezioni periodiche pregresse o comunque note al gestore, in modo da dare maggiore priorità alle ispezioni alle tratte che includano opere per le quali è già stata segnalata la presenza di fenomeni di degrado o di possibili criticità.
In definitiva, si sottolinea l’importanza di definire parametri e criteri, quali quelli sopra citati o qualsiasi altro ritenuto significativo, che permettano di individuare le priorità con cui eseguire le attività di censimento, ispezione e classificazione, da avviare contestualmente al progredire di ciascuna attività.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.5.1
L’esecuzione del censimento e della raccolta di tutte le informazioni di possibile reperimento relative alle opere da analizzare è una delle fasi più importanti della metodologia multilivello proposta dalle LLGG. La quantità e la qualità dei dati raccolti influenzano infatti la buona riuscita del metodo e l’accuratezza nella determinazione della classe di attenzione.
Si riassumono di seguito le informazioni minime necessarie per la determinazione della classe di attenzione:
• per la classe di attenzione strutturale-fondazionale e sismica:
1. Localizzazione ponte (Provincia/Regione, Comune, località, coordinate CTR, coordinate geografiche…);
2. Tipologia strutturale;
3. Geometria dell’opera (lunghezza complessiva, luce massima delle campate, numero di campate, larghezza della carreggiata, numero di corsie);
4. Materiale dei principali elementi costituenti l’opera (pile, spalle, impalcato);
5. Periodo di costruzione;
6. Norma di progetto;
7. Tipologia di ente scavalcato (altra via di comunicazione, corso d’acqua, ferrovia, specchi d’acqua marini, discontinuità orografica, zona urbanizzata, zona edificata, altra via di comunicazione);
8. Dati di traffico: eventuali limiti relativi al transito dei veicoli, rilievi di traffico (traffico giornaliero medio) per mezzi leggeri e pesanti;
9. Informazioni relative alla strategicità dell’opera, come la presenza delle alternative stradali. Questa informazione è a capo del gestore, che deve quindi stabilire se la via in cui si trova l’opera è da definirsi strategica o meno.
Le prime sei categorie di informazioni raccolgono dati che devono essere necessariamente conosciuti prima dell’esecuzione dell’ispezione, in quanto preparano l’ispettore all’esecuzione dell’ispezione stessa e agevolano la compilazione delle schede di ispezione. Le informazioni di cui alle categorie 7 e 8 sono invece necessarie per la determinazione della classe di attenzione, quindi sebbene debbano essere necessariamente raccolte, è possibile farlo anche successivamente all’ispezione (comunque prima della determinazione della CdA), in quanto questo non pregiudica la bontà dell’esecuzione dell’ispezione in situ.
• Per la classe di attenzione idraulica (nel caso in cui l’ente scavalcato sia un corso d’acqua):
1. Estratti mappe di rischio idraulico PGRA o PAI;
2. Tipologia area possibile allagamento;
3. Altezza impalcato dal fondo;
4. Tipologia fondazione;
5. Tipologia corso d’acqua:
a) principale / secondario;
b) confinato / semiconfinato / non confinato (da cartografica, modelli digitali del terreno, software web con riprese panoramiche stradali);
c) a canale singolo (rettilineo, sinuoso, meandriforme) / intrecciato (da cartografia, riprese aeree);
d) arginato / non arginato (da documentazione allegata al progetto del ponte, studi idraulici dell’Autorità di Distretto, da software web con riprese panoramiche stradali);
e) caratteristica del fondo alveo: in equilibrio / in fase evolutiva / fondo fisso / fondo mobile (da eventuali studi di Autorità di Distretto);
6. Raccolta di informazioni che indichino insufficienza del franco idraulico per piene recenti;
7. Raccolta informazioni che indichino eventuale presenza di fenomeni di erosione o di scalzamento delle fondazioni;
8. Pericolosità dell’area (da mappe rischio idraulico da Autorità di Bacino (AdB) si verifica la presenza di pericolosità idraulica. Si valutano gli studi di AdB per determinare i criteri su cui è stato definito il rischio);
9. Dati di modellazione idraulica AdB (si ricercano dati di modellazione AdB per corsi d’acqua non arginati);
10. Dimensioni del bacino imbrifero (si determina la superficie del bacino imbrifero alla sezione di chiusura corrispondente alla posizione del ponte da cartografia o mediante software GIS).
È opportuno che le informazioni di cui alla categoria 6 siano acquisite prima dell’ispezione, per poi verificarle durante e a seguito dell’ispezione.
Nel caso in cui l’opera oggetto di indagine sia situata in area riconosciuta pericolosa PGRA o PAI, è possibile riscontrare le seguenti situazioni:
- il fenomeno è stato riconosciuto ma non ancora studiato (ad esempio, è presente una perimetrazione sulle mappe di rischio idraulico sulla base di dati storici);
- il fenomeno è stato riconosciuto e studiato (ad esempio, è presente una perimetrazione sulle mappe di rischio idraulico sulla base di specifici studi);
- il fenomeno è stato modellato ed è oggetto di monitoraggio (ad esempio, è presente una perimetrazione sulle mappe di rischio idraulico con specifica modellazione e completa di successivo monitoraggio);
- il fenomeno è oggetto di opere di mitigazione (ad esempio, opere di laminazione delle piene come vasche di espansione, scolmatori, ecc. a monte del ponte).
• Per la classe di attenzione frane:
1. Stralci cartografici, che possono essere utili per riscontrare la pericolosità dell’area. Infatti, potrebbero essere segnalati fenomeni franosi. È buona prassi consultare anche l’archivio comunale, gli Uffici dell’Autorità di Bacino e quelli della Protezione Civile Regionale. Un riferimento molto utile è l’Inventario dei fenomeni Franosi Italiani (IFFI).
2. Foto aeree.
3. Relazioni dati satellitari.
4. Relazioni monitoraggi idrogeologici, topografici e geotecnici.
5. Indagini geotecniche/geofisiche.
6. Progetti eseguiti di interventi mitigazione su spalle, fondazioni e versante.
7. Interventi di bonifica/ ripristino strutturale.
8. Eventuali note del gestore.
È importante inoltre verificare che il ponte non ricada in area riconosciuta pericolosa (in tal caso, il ponte necessita di ispezione speciale, § 3.6, appositamente mirata al pericolo individuato). Nell’area riconosciuta come pericolosa possono verificarsi le seguenti situazioni:
- il fenomeno è stato riconosciuto ma non ancora studiato (ad esempio, il fenomeno è rilevato sulla cartografia esistente o mediante il sopralluogo qualora si individuino segni di movimenti franosi);
- il fenomeno è stato riconosciuto e studiato (ad esempio, è presente una perimetrazione del fenomeno sulla base di specifici studi);
- il fenomeno è stato modellato ed è oggetto di monitoraggio (ad esempio, è presente una perimetrazione del fenomeno con specifica modellazione e completa di successivo monitoraggio);
- il fenomeno è oggetto di opere di mitigazione (ad esempio, sono presenti opere di contenimento o sostegno dei movimenti franosi).
Quale principio generale, già trattato, la pianificazione, programmazione e priorizzazione dei conseguenti interventi deve essere decisa dal gestore, sulla base delle proprie necessità ed eventualmente sulla base delle informazioni reperite durante il livello 0.
1.6 MODELLI INFORMATIVI
La classificazione e le azioni di verifica e monitoraggio delle infrastrutture, per essere efficaci, devono essere inserite in un quadro complessivo di gestione anche informativa delle opere che, tenendo conto delle effettive necessità e delle risorse disponibili, miri a garantire livelli di sicurezza adeguati al patrimonio infrastrutturale nazionale.
L’articolo 23, comma 13, del decreto legislativo 18 aprile 2016, n. 50, definisce le modalità di introduzione, da parte delle stazioni appaltanti, delle amministrazioni concedenti e degli operatori economici, dei metodi e strumenti elettronici specifici, quali quelli di modellazione per l’edilizia e le infrastrutture, nelle fasi di progettazione, costruzione e gestione delle opere e relative verifiche. Tali metodi sono introdotti progressivamente con un orizzonte temporale di obbligatorietà al 2025 nell’ambito della realizzazione delle opere pubbliche.
Si raccomanda pertanto ai gestori, nell’ambito delle attività di classificazione, verifica e monitoraggio, l’adozione progressiva di modelli informativi dell’infrastruttura, ovvero l’insieme di contenitori di informazione strutturata e non strutturata, generata da tali strumenti digitali, che consentono una gestione efficace e trasparente del cespite attraverso l’utilizzo di ambienti di condivisione dati e piattaforme interoperabili dei dati, degli oggetti costruttivi e dei modelli informativi.
Tali modelli informativi, creati in un primo tempo nell’ambito della verifica strutturale approfondita (Livello 4), sulla base dei rilievi, delle prove materiche e dei monitoraggi effettuati ed in corso, possono costituire lo scheletro informativo dell’Archivio Informatico Nazionale delle Opere Pubbliche (AINOP). Si raccomanda inoltre che detti modelli possano essere anche aggiornati in tempo reale, costituendo quindi un banca dati aggiornata per le necessarie azioni di asset management.
I gestori infine creano progressivamente una banca dati digitale aperta di tutti i ponti e viadotti, da rendere disponibile ai competenti uffici del Ministero delle infrastrutture e dei Trasporti, iniziando da quelle opere che presentano una classe di attenzione più alta e procedendo, gradualmente, verso la completa digitalizzazione delle infrastrutture di che trattasi.
ISTRUZIONE OPERATIVA 1.6.1
La creazione delle banche dati digitali e la progressiva digitalizzazione delle opere costituisce elemento fondamentale del processo complessivo di promozione della sicurezza, basato sulla conoscenza, obiettivo delle LLGG.
L’introduzione della digitalizzazione nei processi informativi delle costruzioni, ovvero un approccio digitale orientato al BIM, garantisce numerose potenzialità quali:
• una gestione efficace per la razionalizzazione delle informazioni storiche sui materiali;
• una gestione efficace per la collaborazione ispettiva/manutentiva;
• Una omogeneizzazione delle informazioni provenienti dai sistemi di sensoristica;
• una banca dati documentale e cronologica unica;
• una base dati adatta all’estrazione dei modelli di calcolo necessari;
• l’integrazione con l’eventuale ambiente di condivisione dati (ACDat) del gestore dell’opera;
• la disponibilità comparativa dei dati di rilievo;
• la possibilità di predisporre un modello 3D navigabile per integrazione in real time in cantiere;
• un generale miglioramento delle modalità di comunicazione, gestione e scambio di informazioni con i gestori dell’infrastruttura;
In accordo a quanto sopra espresso, ogni operazione relativa alle procedure di scambio dati deve essere dunque condotta, laddove possibile, in formato aperto e/o nelle varie alternative disponibili. Ciò tenendo conto che il processo deve risultare quanto più aperto possibile anche in relazione allo stato dell'arte disponibile. Nell’ambito BIM questo approccio metodologico è meglio noto come openBIM.
La gestione informativa digitale è importante anche al fine di:
- dare valore al bene pubblico perché le sue informazioni saranno rese più accessibili e con linguaggi interoperabili;
- garantire una più efficace analisi di valutazioni statistiche nazionali o europee;
- garantire la coerenza con la norma ISO EN 19650 che identifica la strutturazione del dato come AIM (Asset Information Model);
- definire attraverso i modelli informativi lo stato attuale dei luoghi utile all’avvio più efficiente di nuove attività progettuali (manutenzione, ristrutturazione, demolizione e ricostruzione);
- sfruttare le informazioni presenti nel modello informativo per realizzare, attraverso idonei strumenti indirizzati alla pre- generazione di un modello analitico parallelo al modello informativo BIM, di basi digitali utili alla definizione sia di modelli di calcolo strutturale sia di modelli numerici per analisi in ambito geotecnico.
E’ essenziale che l’Ente proprietario, volendo introdurre un approccio digitale e ritenendo opportuno coinvolgere affidatari a supporto delle attività prescritte dalle presenti LLGG tenga conto della necessità di predisporre un adeguato Capitolato Informativo, il documento elaborato dalla committenza e consegnato ai possibili assegnatari della commessa, ha valore giuridico e contiene le ‘esigenze e i requisiti informativi richiesti dal committente’, ovvero tutte le informazioni che sono alla base di una buona collaborazione tra le diverse figure come previsto in genere in tutti gli standard nazionali e internazionali di riferimento e come richiesto dal DM n. 560/2017, aggiornato nel DM n.312/2022.
Il Capitolato Informativo regolamenta la gestione informativa digitale della commessa individuandone le esigenze tecnologiche, tecniche ed organizzative; serve inoltre ad individuare gli obbiettivi da perseguire nella gestione dei processi informativi, ad individuare a conoscere gli usi del BIM, a gestire la qualità, la quantità, i tempi e i destinatari e responsabili delle informazioni durante tutto il processo decisionale.
Nella prima fase i gestori inseriranno nella banca dati AINOP i dati ivi previsti e si atterranno alle disposizioni, in materia, delle Amministrazioni vigilanti.
Per tale obiettivo è opportuno che AINOP definisca la struttura del dato in termini di organizzazione e classificazione strutturata delle informazioni, al fine di costituire un database informativo (composto di container informativi, grafici, non grafici, strutturati e documentali) indipendente nel suo utilizzo attuale e futuro da qualsiasi applicazione software specifica commerciale che ne limiterebbe la fruibilità.
Le Amministrazioni vigilanti si adopereranno affinché le diverse banche dati cooperino adeguatamente, evitando duplicazioni degli oneri informativi da parte dei gestori, anche attraverso la promozione di appropriati interventi legislativi di semplificazione e riordino del settore, particolarmente articolato e frastagliato
1.7 COMPETENZE DEGLI OPERATORI
Le attività ispettive e valutative previste dalle presenti Linee Guida saranno affidate a personale di adeguate competenze. I requisiti per la competenza degli operatori saranno definiti con regolamento emanato previo parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
1.8 LABORATORI DI PROVA
Ai fini delle applicazioni di cui alle presenti Linee Guida per le verifiche di sicurezza ed eventuale progettazione di interventi a seguito della definizione della Classe di attenzione, le prove distruttive sui materiali da costruzione di cui alla Circolare 08 settembre 2010, n. 7617/STC s.m.i., le prove di laboratorio sulle terre e sulle rocce di cui alla Circolare 08 settembre 2010, n. 7618/STC
s.m.i sono effettuate e certificate da un laboratorio di cui all’articolo 59 del DPR 380/2001 e s.m.i., dotato di specifica autorizzazione.
2. LIVELLO 0. CENSIMENTO DELLE OPERE
2.1 OBIETTIVI DEL CENSIMENTO
Il censimento dei ponti previsto dal Livello 0 dell’approccio multilivello consiste nel catalogare tutte le opere presenti sul territorio, al fine di conoscere il numero di strutture da gestire e le loro caratteristiche principali, sia in relazione a geometria ed elementi strutturali, sia relativamente alla rete stradale in cui sono inserite ed al sito in cui è ubicata.
La raccolta dei dati inerente il censimento da parte dei gestori permette altresì di creare un database dei ponti italiani, finalizzato a catalogare il vasto patrimonio infrastrutturale esistente. È importante che i dati siano aggiornati quando si acquisisce nuova documentazione.
Le informazioni raccolte nel censimento consentono altresì di suddividere i ponti in macro-classi ed individuare un ordine di priorità utile per programmare le ispezioni visive in situ e avviare le attività previste dal Livello 1 dell’approccio.
Inoltre, l’utilizzo dei dati raccolti nel censimento e le successive ispezioni visive sulle strutture (Livello 1) permettono di individuare i casi in cui è direttamente necessaria una verifica approfondita della sicurezza (prevista dal Livello 4), superando la fase di classificazione (Livello 2). Tali casi sono analizzati nel dettaglio nel § 3.5.
ISTRUZIONE OPERATIVA 2.1.1
L’ordine di priorità che è possibile definire per l’esecuzione delle ispezioni è da stabilirsi sulla base delle informazioni raccolte durante la fase di censimento (Livello 0) e sulla base delle eventuali esigenze del gestore. In qualsiasi caso, è il gestore, come responsabile della pianificazione, che identifica i criteri per la definizione dell’ordine di priorità.
È evidente che il censimento delle opere costituisce primo e imprescindibile passo di ogni sistema di gestione della sicurezza di infrastrutture, e che pertanto ogni sforzo deve essere profuso dai gestori per il più rapido completamento del Livello 0.
2.2 MODALITÀ DI ACQUISIZIONE E DI RAPPRESENTAZIONE DEI DATI
L’acquisizione dei dati contenuti nel censimento si esegue sulla base dell’analisi delle informazioni e della documentazione disponibile e dell’uso di sistemi di mappatura informatizzati.
Il reperimento della documentazione tecnica ed amministrativa inerente il ponte è un’operazione cruciale per raccogliere le informazioni necessarie per la successiva valutazione preliminare dei fattori di rischio. Si sottolinea pertanto l’importanza di eseguire una ricerca documentaria approfondita ed accurata, sia dei documenti prettamente tecnici (relativi a progetto, esecuzione, successivi interventi, ecc.) sia di documenti amministrativi, che consentono di ricostruire le vicende e le trasformazioni subìte dall’opera nel corso degli anni. L’attendibilità dei dati reperiti è poi verificata nelle fasi successive di ispezione e rilievo in situ. Occorre porre anche attenzione al reperimento di eventuali dati esistenti inerenti la conoscenza del ruolo che il manufatto riveste all’interno del sistema di trasporto definendo la rilevanza del manufatto rispetto al soddisfacimento di bisogni di mobilità e trasporto e quindi dal punto di vista socioeconomico. A tal proposito occorre analizzare le reti stradali o di trasporto di appartenenza delle opere censite, relativamente a volumi e tipologia di traffico, oltre ad informazioni che permettono di stimare la presenza, lunghezza e percorribilità delle alternative stradali disponibili in caso di eventuali limitazioni o chiusure al transito dei veicoli sui ponti classificati. Tali informazioni possono essere acquisite, ad esempio, mediante raccolta dei risultati di studi trasportistici specifici già condotti o, in mancanza di questi, fornite dall’ente amministrativo di competenza.
Per ogni struttura è predisposta una “Scheda di censimento di Livello 0” (Allegato A), che consente di raccogliere le informazioni disponibili. La struttura della scheda e le informazioni contenute sono coerenti con quanto previsto al D.M. n. 430, 08.10.2019, del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti per la formazione dell’Archivio Informatico Nazionale delle Opere Pubbliche (AINOP).
ISTRUZIONE OPERATIVA 2.2.1
Nella geolocalizzazione è preferibile utilizzare le coordinate geografiche del sistema di riferimento geodetico nazionale ETRF2000 come previsto nel D.P.C.M. 10 novembre 2011.
3. LIVELLO 1. ISPEZIONI VISIVE E SCHEDE DI DIFETTOSITÀ
3.1 MODALITÀ E FINALITÀ DELLE ISPEZIONI VISIVE
Il Livello 1 dell’approccio multilivello prevede l’esecuzione di ispezioni visive su tutte le opere presenti sul territorio e catalogate nel censimento di Livello 0.
Le ispezioni visive sono finalizzate a verificare l’attendibilità dei dati raccolti nel censimento di Livello 0, raccogliere ulteriori informazioni circa le effettive caratteristiche geometriche e strutturali dell’opera in esame e del sito di costruzione e valutare, seppur in maniera speditiva e sommaria, il grado di conservazione delle strutture. Esse forniscono una “fotografia” ed una descrizione quanto più oggettiva possibile delle effettive condizioni dell’opera e dell’ambiente circostante, mediante un accurato rilievo fotografico, il rilievo geometrico e il rilievo dei principali fenomeni di degrado presenti.
Le ispezioni visive richiedono l’esame sia dell’estradosso sia dell’intradosso del ponte in ogni loro elemento in modo da avere una visibilità completa ed adeguata anche, ove opportuno, di vani chiusi quali cassoni o pile cave. A tal proposito, si consideri che l’accessibilità o l’ispezionabilità del ponte è talvolta limitata; è necessario, pertanto, assicurare, per quanto possibile, l’accesso al ponte in maniera più semplice ed agevole possibile e di garantirne, anche nel tempo, la completa ispezionabilità.
La strumentazione minima di base suggerita comprende semplici strumenti di misura per eseguire il rilievo geometrico della struttura, strumenti fotografici di prestazioni adeguate all’esecuzione di rilievi fotografici anche a distanza ed eventuali altri strumenti ritenuti utili per il rilievo.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.1.1
Per ispezionabilità di un’opera si intende la possibilità di visionare in modo opportuno tutti i suoi elementi costituenti, al fine di poterli identificare distintamente e poter adeguatamente compilare le schede previste per ogni tipologia di rischio. In qualsiasi caso, il gestore deve adoperarsi in modo da garantire la completa ispezionabilità dell’opera, rendendo agevoli e possibili all’ispettore tutte le operazioni previste durante le ispezioni. A questo proposito, durante la fase di censimento si suggerisce di verificare l’ispezionabilità dell’opera, in modo che il gestore possa prendere gli eventuali provvedimenti in merito.
3.2 SCHEDE DI RILIEVO E VALUTAZIONE DEI DIFETTI
In sede di ispezione visiva, oltre ad un accurato rilievo fotografico e ad un rilievo geometrico delle dimensioni principali dell’opera (laddove possibile), è eseguito il rilievo dello stato di conservazione della struttura, finalizzato ad individuare, evidenziare e segnalare, in apposite schede, i fenomeni di degrado ed i difetti presenti. La compilazione di schede permette di indicare la presenza di specifici fenomeni di degrado e l’intensità e l’estensione con cui essi si manifestano. Le indicazioni riportate sulle schede sono poi utilizzate per la determinazione del livello di difettosità, uno dei principali parametri considerati nel metodo di classificazione di Livello 2.
Nell’Allegato B sono fornite le schede di difettosità da impiegare in fase di ispezione di Livello 1.
Le schede proposte nelle presenti linee guida sono state sviluppate assumendo come riferimenti principali le schede di valutazione disponibili in letteratura, integrandole e modificandole sulla base della letteratura tecnica e delle risultanze di numerose applicazioni a ponti esistenti.
Sono previste schede di difettosità differenziate per ogni tipologia di elementi costituenti il ponte e materiale di realizzazione (spalle in c.a., spalle in muratura, travi e traversi in c.a., ecc.).
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.2.1
A corredo della compilazione delle schede, è necessario rappresentare uno schema del ponte oggetto di indagine, in modo che ogni elemento strutturale sia identificato in maniera univoca, ad esempio, mediante un codice o una sigla, ed inserendo le direzioni principali dell’opera, in modo che ogni sua vista possa farvi riferimento ed essere contestualizzata.
Occorre compilare una scheda per ogni singolo elemento strutturale identificato. Ad esempio, occorre compilare una scheda per ogni trave di ogni campata, una per ogni pila, una per ogni spalla, una per ogni traverso di ogni campata, una per ogni apparecchio di appoggio, ecc.
Oltre alla compilazione delle schede e quindi dell’inserimento di tutti i dati contenuti in esse, a corredo dell’individuazione degli elementi e dello schema complessivo dell’opera, si suggerisce di rilevare la geometria di massima dell’opera, come ad esempio: luce delle campate, luce complessiva, luce massima e minima delle campate, dimensioni di massima degli elementi principali (da riscontrare con gli eventuali stralci di progetto reperiti durante il livello 0), quota dell’intradosso del ponte e tutte le informazioni relative alla classe di attenzione idraulica, come riportate nell’istruzione operative al § 4.5.1. La fase della conoscenza, come prevista dal Livello 0, è necessaria per una consapevole esecuzione dell’ispezione e formulazione del giudizio in merito alla difettosità dell’opera. Sulla base della quantità e qualità delle informazioni raccolte durante il Livello 0, è possibile affrontare l’ispezione con la giusta preparazione, anche riguardo, ad esempio, alle possibili tipologie di danneggiamento riscontrabili. La stessa considerazione può estendersi anche alla valutazione del livello di difettosità dell’opera (§ 4.2.2).
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.2.2
La luce complessiva dell’opera deve essere misurata in metri da considerando la distanza tra gli assi di appoggio o di imposta:
La luce delle singole campate deve essere misurata in metri dall’interasse delle pile:
Una scheda apposita è dedicata agli elementi accessori caratterizzanti la carreggiata stradale al di sopra del ponte. Questi non forniscono indicazioni circa “lo stato di salute strutturale” del ponte, ma incidono sull’onere complessivo degli interventi di manutenzione che interesseranno l’opera, anche in considerazione di quanto previsto dal D.Lgs. 15 marzo 2011, n. 35, riportante “Attuazione della direttiva 2008/96/CE sulla gestione della sicurezza delle infrastrutture”. Alcuni fenomeni di degrado, inoltre, sono strettamente correlati con il non idoneo funzionamento di uno o più elementi accessori; i fenomeni di degrado superficiale più frequenti, ad esempio, sono causati dalla mancanza o carenza di un efficace sistema di regimentazione delle acque meteoriche. È bene, pertanto, non trascurare il rilievo di tali elementi. Particolare attenzione deve essere posta al rilievo della tipologia e delle condizioni delle barriere a bordo ponte, specialmente al loro collegamento alla struttura di impalcato ed al loro effettivo stato di conservazione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.2.3
Il rilevatore è tenuto anche a dare evidenza di situazioni di degrado degli elementi accessori.
Ogni scheda di difettosità riporta un elenco dei difetti tipici di quell’elemento e di quel determinato materiale, numerati con un codice alfa-numerico corrispondente a quello identificativo delle schede di rilievo e valutazione dei difetti in Allegato C.
Ad ognuno dei difetti è associato un peso (G), variabile da 1 a 5: difetti meno gravi hanno peso 1, i difetti più gravi hanno peso 5. I difetti con peso 5 sono evidenziati sulle schede, al fine di rimarcare la necessità di eseguirne un rilievo accurato. La loro presenza, infatti, potrebbe essere indice di rilevanti e/o immediati problemi strutturali e, pertanto, si considerano particolarmente influenti sulla determinazione del livello di difettosità.
Inoltre, in corrispondenza dei soli difetti di gravità più elevata (di peso G = 4 e G = 5) è presente la possibilità di segnalare il caso in cui la presenza di tale difetto possa pregiudicare la statica dell’opera e rappresentare un rischio rilevante (casella “PS”).
Nell’intestazione di ogni scheda di rilievo, per ciascun elemento, è necessario indicare:
- la localizzazione del ponte mediante l’indicazione toponomastica o la denominazione della strada servita e la progressiva chilometrica;
- l’elemento a cui la scheda (N) è riferita e un riferimento utile per identificarne la posizione nell’insieme strutturale del medesimo;
- la data di ispezione e il tecnico che l’ha svolta.
Per ogni difetto, è necessario indicare se esso è stato oggetto o meno di indagine, segnalandolo grazie all’apposita casella nella colonna “visto”. Nel caso in cui il difetto sia rilevato sulla struttura, occorre indicarne l’estensione, mediante il coefficiente k1 variabile da 0,2 e 1,0, e l’intensità, mediante il coefficiente k2, anch’esso variabile tra 0,2 e 1,0. I valori che possono assumere i due coefficienti sono indicati nelle schede di rilievo e valutazione dei difetti (Allegato C).
Nel caso in cui il difetto elencato nella scheda non sia rilevato sulla struttura, occorre segnalarlo mediante:
- la casella NA nel caso in cui il difetto non sia applicabile alla tipologia di manufatto ed elemento in esame;
- la casella NR se il difetto non si può rilevare mediante ispezione visiva (es. per presenza di vegetazione invasiva, zone non accessibili, ecc.);
- la casella NP se il difetto non è effettivamente presente.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.2.4
Per ogni elemento indagato, oltre alla compilazione della scheda di difettosità, è necessario che sia ben definita la posizione e l’estensione dei difetti rilevati, ad esempio mediante uno schema grafico, a cui associare un dettagliato rilievo fotografico, per quanto possibile referenziato rispetto alla struttura.
Questo al fine di tener traccia delle eventuali evoluzioni di difetti o fenomeni di degrado, constatabili nelle future ispezioni.
Nella colonna “N° foto” si riporta la numerazione digitale delle foto effettuate allo specifico difetto. Queste ultime sono adeguatamente catalogate, numerate e provviste di didascalie, riportanti la tipologia di difetto che si intende rappresentare e la sua localizzazione nel complesso strutturale.
Infine, in ogni scheda è presente un apposito spazio per riportare eventuali note e osservazioni. Si sottolinea l’importanza di acquisire il maggior numero possibile di dati in sede di ispezione, pertanto è bene avere l’accortezza di segnalare qualsiasi ulteriore informazione utile anche se non espressamente indicata nelle schede.
Oltre alle schede di rilievo della difettosità, per ogni ponte, occorre compilare la scheda descrittiva di ispezione (Allegato B) con le caratteristiche principali della struttura rilevate durante l’ispezione visiva, quali tipologia strutturale, tipologia e materiale degli elementi strutturali, caratteristiche idro-geomorfologiche del territorio, schemi geometrici di massima e così via. Le informazioni raccolte in tale scheda sono utili per verificare l’affidabilità dei dati raccolti nel censimento iniziale e per incrementare la conoscenza del manufatto in esame. Si sottolinea, inoltre, che nella scheda descrittiva di ispezione vi è un’apposita sezione dedicata al rilievo degli elementi critici, definiti al § 3.3, particolarmente influenti nella definizione del livello di difettosità attuale e, di conseguenza, della classe di attenzione strutturale e fondazionale e della classe di attenzione sismica, come specificato ai § 4.2.2 e § 4.3.3.
3.3 DEFINIZIONE DEGLI ELEMENTI CRITICI
L’ispezione visiva in situ e la compilazione delle schede di difettosità permette di individuare la presenza di “elementi critici”, indicando con tale termine gli elementi particolarmente soggetti ai fenomeni di degrado e i cui eventuali malfunzionamenti possono incidere significativamente sul comportamento strutturale globale del ponte, ovvero gli elementi o le condizioni per i quali la presenza di uno stato di degrado avanzato è da segnalare immediatamente.
Gli elementi critici dipendono dalla tipologia strutturale del ponte in esame. A titolo di esempio, sono considerati elementi critici o condizioni critiche ai fini della determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale (§ 4.2) le selle Gerber, i cavi da precompressione, quadri fessurativi molto estesi ed intensi, meccanismi di incipiente perdita di appoggio o cinematismi in atto, giunzioni di elementi chiave per la staticità del ponte, scalzamento delle fondazioni. In particolare, si sottolinea l’importanza di ispezionare visivamente gli elementi critici, laddove possibile, o altrimenti di segnalare l’impossibilità della loro ispezione diretta e quindi la mancata completa valutazione delle loro condizioni di conservazione.
Analogamente, ai fini della determinazione della classe di attenzione sismica (§ 4.3), si considerano elementi critici apparecchi di appoggio molto degradati o danneggiati, sottostrutture caratterizzate da difettosità estesa e rilevante ai fini del comportamento sismico e, ancora, meccanismi di incipiente perdita di appoggio o cinematismi in atto.
A quelli sovra citati, si aggiungono tutti gli elementi o le condizioni che, secondo il tecnico incaricato dell’ispezione, necessitano di particolare attenzione e richiedono provvedimenti immediati.
Ove l’ispezione possa non essere completa e non siano stati ispezionati elementi critici (selle Gerber, appoggi, cavi di precompressione, fondazioni scalzate, ecc.), questo va segnalato all’atto di classificazione dell’opera. Il gestore dovrà riclassificare l’opera a seguito di un’ispezione speciale tesa alla valutazione dello stato di conservazione di tali elementi.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.3.1
La condizione di criticità di un elemento, come indicato nel testo delle LLGG, può essere individuata anche da un’incipiente perdita di appoggio dell’impalcato su una pila, o una spalla, che può verificarsi, ad esempio, a causa di movimenti della struttura dovuti a frane o cedimenti in atto. Tale condizione può essere segnalata nella scheda di ispezione generale intitolata “Schede descrittive di ispezione di Livello 1” all’interno della tabella “Elementi Critici”.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.3.2
Le ispezioni “speciali” alle quali si fa riferimento sopra per constatare lo stato di conservazione degli elementi critici non sono da confondersi con le ispezioni speciali da eseguirsi per i ponti c.a.p. a cavi post tesi ed in aree ad evidenza di fenomeni alluvionali, erosionali e franosi, o riconosciute ad elevato rischio idrogeologico, come definite ed illustrate al § 3.6.
3.4 SCHEDA FRANE E IDRAULICA
In sede di ispezione visiva, sulla scorta della documentazione reperita al Livello 0 e di un accurato esame dell’area sulla quale sorge il ponte, tecnici adeguatamente formati sono chiamati a valutare componenti primarie e secondarie atte a definire la Classe di Attenzione nei riguardi di potenziali eventi franosi e/o alluvionali.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.4.1
Come indicato in § 1.3 al livello 1 occorre eseguire ispezioni visive e rilievi speditivi. L’esame dell’area sulla quale sorge il ponte è definito accurato se consente l’acquisizione delle informazioni necessarie alla compilazione delle schede di Livello 1 e l’eventuale segnalazione della necessità di procedere alle ispezioni speciali di cui al § 3.6.
Dette componenti sono individuate e raccolte in un’apposita Scheda “Frane e idraulica” (Allegato B), da compilare e allegare alle schede di difettosità strutturale.
Come dettagliatamente descritto al § 4.4, gli elementi costituenti la scheda, per la parte relativa alle frane, sono correlati alle tre componenti della Classe di Attenzione: pericolosità/suscettibilità, vulnerabilità, esposizione. Per la suscettibilità sono individuati tre componenti primarie:
1. la magnitudo della potenziale frana, intesa come volume mobilizzabile,
2. la sua potenziale massima velocità di spostamento,
3. il suo stato di attività,
che valutano il livello di instabilità di versante (cinque livelli, da basso ad alto). Quest’ultimo è poi corretto in funzione di due componenti secondarie, rispettivamente relativi al grado di affidabilità della valutazione e alla presenza – o meno – di misure di mitigazione e di controllo.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.4.2
Si sottolinea inoltre che, a differenza dell’usuale nomenclatura impiegata per la definizione degli altri tipi di Classi di Attenzione analizzate, si adotta il termine “suscettibilità” piuttosto che “pericolosità”; in tal modo, viste le difficoltà intrinseche alla definizione della probabilità di accadimento dell’evento, si vuole far riferimento alla sola previsione spaziale, trascurando la previsione di tipo temporale.
La vulnerabilità è stimata sulla base della tipologia strutturale (es: struttura iperstatica vs. isostatica) e dell’estensione dell’interferenza, che può interessare l’intera struttura o solo parte di essa, nonché della tipologia delle fondazioni.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.4.3
Si precisa che la classe di esposizione dipende dal livello di Traffico Giornaliero Medio, dalla presenza di alternative stradali, dalla tipologia di ente scavalcato e dalla strategicità dell’opera.
L’esame accurato dell’area deve al contempo consentire l’individuazione – relativamente agli elementi naturali – di eventuali problematiche di “carattere idraulico”, individuando innanzitutto i meccanismi di natura idraulica che potrebbero interessare l’area. In particolare, come meglio dettagliato nel § 4.5, è necessario disporre di una procedura per la valutazione speditiva del franco idraulico e di eventuali riduzioni di sezione dell’alveo dovute a fenomeni erosivi, al fine di dedurre la pericolosità/suscettibilità associata al ponte, oltre che valutare la presenza di particolari condizioni che contribuiscono ad incrementare la vulnerabilità del ponte ai fenomeni idraulici.
Il livello di esposizione al rischio idraulico, infine, porta alla valutazione delle potenziali conseguenze negative di future alluvioni
– oltre che per la struttura interessata – anche quali conseguenze indotte (inondazione).
Occorre inoltre considerare, quando rilevante, la possibile interazione tra due distinte opere d’arte.
La scheda di rilievo contiene quindi tutte le indicazioni necessarie per la stima dei fattori influenti per la determinazione della classe di attenzione frane e della classe di attenzione idraulica, meglio dettagliati nei § 4.4 e § 4.5, rispettivamente.
3.5 CASI IN CUI SONO NECESSARIE VALUTAZIONI ACCURATE E DI DETTAGLIO: DAL LIVELLO 1 AL LIVELLO 4
I dati raccolti nel censimento delle opere di Livello 0 e acquisiti durante le ispezioni di Livello 1 permettono di identificare i casi nei quali è richiesta l’esecuzione diretta di valutazioni approfondite e di dettaglio previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello e che, quindi, non sono oggetto di classificazione.
Tali casi sono essenzialmente i seguenti:
• casi in cui è necessaria la valutazione della sicurezza secondo le Norme Tecniche al Cap. 8.3 “VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA”, per quanto applicabile ai ponti esistenti;
• opere caratterizzate da elevata “fragilità” intrinseca, per le quali una variazione, anche minima, delle caratteristiche strutturali compromette i meccanismi resistenti per i quali sono stati progettati e non garantisce il comportamento strutturale originario previsto, portando a situazioni di crisi di tipo fragile. È il caso, ad esempio, dei ponti a giunti in c.a.p., in cui la trasmissione a taglio tra i conci avviene grazie allo sviluppo di attrito tra i conci stessi.
In ogni caso, tale possibilità si considera valida ogni qualvolta si ritiene necessario ed utile un approfondimento immediato delle indagini e una valutazione di rischio accurata.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.5.1
L’approfondimento della conoscenza della struttura, come l’esecuzione di indagini per la caratterizzazione dei dettagli costruttivi e dei materiali, è certamente previsto per i ponti in classe di attenzione alta che saranno ulteriormente ed accuratamente valutati mediante il Livello 4.
In qualsiasi caso, il gestore, una volta completata la sequenza di azioni previste dall’applicazione delle LLGG ha facoltà di poter successivamente approfondire il livello di conoscenza dell’opera e quindi eseguire ulteriori indagini accurate anche per ponti per i quali tali indagini non risultano prioritariamente e strettamente necessarie ai fini dell’applicazione del metodo previsto dalle LLGG.
3.6 ISPEZIONI SPECIALI
Nel caso di ponti in calcestruzzo armato precompresso a cavi post-tesi resi aderenti, nel seguito indicati come ponti in c.a.p. a cavi post-tesi, e ponti in aree ad evidenza di fenomeni alluvionali, erosionali e franosi, o riconosciute ad elevato rischio idrogeologico, con evidenze di possibile interferenza con la struttura, occorre eseguire delle ispezioni speciali atte a verificare la necessità di procedere con l’esecuzione diretta di valutazioni approfondite e di dettaglio di Livello 4. Nella pianificazione delle ispezioni speciali, priorità deve essere data ai ponti in c.a.p. a cavi post-tesi la cui costruzione risale agli anni ‘60/’70 e comunque a quelli per cui si rileva un avanzato e rilevante stato di degrado.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.6.1
Le ispezioni speciali dei ponti in aree ad evidenza di fenomeni alluvionali ed erosionali di cui al punto precedente riguardano:
- i ponti che hanno subito un evento alluvionale recente (ultimi 5 anni) che, come risultato da informazioni testimoniali e/o da tracce dell’evento di piena sulla struttura o sulle sponde, ha prodotto un franco inferiore a 1 m per strade comunali e provinciali, 2 m per strade statali o superiori, soprattutto se in presenza di materiale vegetale o di sovralluvionamento dell’alveo;
- i ponti le cui interferenze con i fenomeni di piena dei corsi d’acqua hanno provocato fenomeni erosivi tali da far temere una significativa perdita della capacità portante dell’insieme fondazione/terreno.
I ponti di calcestruzzo armato precompresso a cavi post-tesi sono strutture particolarmente critiche, in quanto né le tecniche di indagine convenzionali e ancor meno le ispezioni visive consentono di fornire un quadro conoscitivo adeguato sulle loro reali condizioni di degrado. D’altro canto, il degrado del calcestruzzo e la corrosione dell’armatura di precompressione possono generare importanti problemi di affidabilità, compromettendo l’effettiva capacità portante della struttura. Occorre pertanto eseguire ispezioni speciali secondo le modalità operative descritte nel dettaglio al § 7.4.3.1; esse sono mirate all’individuazione del tracciato dei cavi e alla localizzazione di eventuali vuoti o difetti mediante la raccolta dei documenti originari di progetto e la redazione ed esecuzione di un piano di indagini non distruttive (ad esempio indagini pacometriche, Indagini Georadar, Tomografie ultrasoniche, tecniche di Impact-Echo, tecniche di indagine basate sul metodo di dispersione del flusso magnetico (MFL – Magnetic Flux Leakage), metodi elettrochimici di misura del potenziale di corrosione) e alla valutazione del grado di difettosità mediante la progettazione ed esecuzione di un piano di indagini semi-distruttive (ad esempio prove endoscopiche, prove vacuometriche, saggi localmente distruttivi, valutazione dello stato di tensione del filo o del calcestruzzo, prelievo di materiale di iniezione su cui eseguire prove chimiche).
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.6.2
Le ispezioni speciali dei ponti in aree ad evidenza di fenomeni alluvionali dovranno prevedere approfondimenti di carattere idraulico volte alla determinazione di affidabili valori dei livelli del pelo libero relativi agli scenari P2 e P3.
Le ispezioni speciali riguardanti ponti con presenza di fenomeni erosivi saranno volte a rilevare eventuali cavità o aree a ridotta densità della porzione di terreno soggetto a stato tensionale per effetto della presenza della struttura.
In entrambi i casi dovranno essere previste misure in continuo o a cadenze regolari delle batimetriche in corrispondenza del ponte.
Qualora le indagini svolte evidenzino fenomeni e/o difetti rilevanti, quali importanti stati di corrosione o rotture, anche parziali, dei cavi da precompressione, o nel caso in cui si ritenga che le ispezioni speciali non siano sufficienti a definire con adeguato grado di affidabilità lo stato di conservazione generale dell’opera ed il quadro completo dei difetti, occorre procedere a valutazioni di sicurezza approfondite, previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello, assumendo come riferimento la parte delle presenti linee guida ad esse dedicate. Dove ritenuto necessario, occorre comunque prevedere immediati interventi di correzione dei difetti di iniezione e ripristino.
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.6.3
Qualora le indagini svolte evidenzino insufficienza di franco idraulico al deflusso di portate almeno centennali si dovrà procedere a valutazioni di sicurezza approfondite, previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello, assumendo come riferimento la parte delle presenti linee guida ad esse dedicate.
Qualora le indagini svolte evidenzino la presenza di cavità e/o aree a ridotta densità nella porzione di terreno che influenza la capacità portante si dovrà parimenti procedere a valutazioni di sicurezza approfondite, previste dal Livello 4 dell’approccio multilivello. Dove ritenuto necessario, occorre comunque prevedere immediati interventi di correzione dei difetti e di ripristino.
Se, invece, non si evidenziano condizioni con difettosità di elevata entità che richiedano analisi accurate e provvedimenti immediati, i ponti in calcestruzzo armato precompresso a cavi post-tesi sono soggetti all’analisi di Livello 1 per la redazione delle schede di difettosità (se non già effettuata contestualmente all’ispezione speciale) e quindi ai metodi di classificazione previsti dal Livello 2 dell’approccio multilivello, al pari delle altre categorie di ponti, stimando quindi le classi di attenzione ad essi associate e calibrando di conseguenza l’approfondimento e le tempistiche delle operazioni di ispezione periodica, monitoraggio e verifica.
In quest’ultimo caso, i risultati delle indagini effettuate nell’ambito delle ispezioni speciali sono ovviamente tenuti in debito conto nella stima del livello di difettosità della struttura a Livello 1.
Tutte le attività svolte nell’ambito delle ispezioni speciali sui ponti di c.a.p. a cavi post-tesi, nonché i risultati ottenuti, sono descritte e dettagliate mediante le apposite schede di ispezione predisposte e allegate al presente documento (Allegato D).
ISTRUZIONE OPERATIVA 3.6.4
Nel caso di ponti ricadenti in aree ad evidenza di fenomeni franosi è necessario procedere alle ispezioni speciali. Tali ispezioni devono consentire di stabilire l’esistenza di uno stato di sofferenza dell’infrastruttura che si possa ricollegare alla interazione con il fenomeno franoso. In particolare, le informazioni acquisibili mediante le ispezioni visive di Livello 1 dovranno essere integrate ad esempio con approfondimenti documentali, con prove in sito o con l’elaborazione di dati satellitari disponibili per l’area.
Nel caso in cui questo supplemento di indagine riveli l’esistenza di un significativo stato di sofferenza del ponte nel fenomeno franoso si procede con l’esecuzione diretta di valutazioni approfondite e di dettaglio di Livello 4. Qualora ciò non si verifichi, si procede, tenendo conto delle informazioni così acquisite, alla valutazione dei parametri primari e secondari relativi al rischio frane per l’assegnazione della CdA frane.
4. LIVELLO 2. ANALISI DEI RISCHI RILEVANTI E CLASSIFICAZIONE SU SCALA TERRITORIALE
La classificazione dei ponti su scala territoriale consiste nella stima, semplificata e speditiva, dei fattori di “rischio” associati ai manufatti, censiti ed ispezionati nei livelli precedenti.
Il rischio associato ai ponti è stimato in modo approssimato mediante la Classe di Attenzione (CdA). Si ritiene, infatti, fuorviante parlare di rischio vero e proprio, in quanto la sua analisi richiede valutazioni ed indagini più complesse ed approfondite rispetto a quelle semplici e speditive previste dal Livello 2 e non può basarsi sulle sole informazioni raccolte mediante ispezioni visive. La classe di attenzione è, invece, una stima approssimata dei fattori di rischio, utile per la definizione di un ordine di priorità per l’approfondimento delle indagini/verifiche/controlli nonché per la programmazione degli interventi manutentivi e strutturali necessari.
La presente Linea Guida prevede 5 Classi di Attenzione:
• Classe Alta
• Classe Media-Alta
• Classe Media
• Classe Medio-Bassa
• Classe Bassa
Il valore della Classe di Attenzione è individuato mediante la valutazione semplificata della pericolosità, dell’esposizione e della vulnerabilità associati alla singola opera, effettuata elaborando i risultati scaturenti dalle ispezioni visive. In ogni caso, la Classe di Attenzione determinata non può essere inferiore a CdA Bassa e superiore a CdA Alta.
Nello specifico occorre innanzitutto specificare quali sono i rischi considerati rilevanti per le strutture da ponte considerando le loro peculiarità e quelle dei contesti in cui esse sono generalmente inserite. Anche in considerazione dei diversi periodi di ritorno e della diversa natura delle azioni preponderanti da cui esse dipendono, risulta conveniente distinguere quattro tipologie di rischio:
- Rischio strutturale e fondazionale;
- Rischio sismico;
- Rischio frane;
- Rischio idraulico.
È dunque utile e necessario analizzare i rischi rilevanti in maniera separata ed indipendente, definendo un metodo di classificazione e, quindi, una Classe di Attenzione diversa per ognuno di essi distinguendo:
- Classe di Attenzione strutturale e fondazionale;
- Classe di Attenzione sismica;
- Classe di Attenzione frane;
- Classe di Attenzione idraulica.
I metodi con cui sono valutati e, di conseguenza, classificate le diverse CdA si basano su regole e approcci comuni. I parametri che le definiscono sono invece differenti e scelti tra quelli ritenuti maggiormente rilevanti per le diverse tipologie di rischio considerate.
Note le CdA associate ai rischi rilevanti, esse sono poi combinate tra loro (come descritto al § 4.6) in modo da ottenere la CdA complessiva del ponte, su cui basare le successive azioni da intraprendere così come illustrato sinteticamente in Figura 1.1.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.1
Il presente capitolo propone un metodo speditivo per la valutazione del rischio, inteso come possibilità di subire “perdite” di differente natura a seguito della mancata o ridotta funzionalità dell’opera nei confronti degli obiettivi prefissati per l’opera stessa. La valutazione è suddivisa in 4 approfondimenti separati che fanno riferimento a diversi gruppi di cause esterne (“pericoli”) che possono pregiudicare la funzionalità ed il raggiungimento degli obiettivi prefissati: (1) “Rischio strutturale e fondazionale” si riferisce alle conseguenze che possono derivare dai carichi mobili e dal degrado indotto da condizioni ambientali; (2) “Rischio sismico”, alle conseguenze dovute all’azione sismica; (3) “Rischio frane”, alle conseguenze dovute a cedimenti o movimenti del sistema di fondazione; (4) “Rischio idraulico” alle conseguenze dovute alle azioni idrodinamiche.
La valutazione è parziale, nel senso che si prendono in considerazione solo le cause più diffuse di perdita di funzionalità e si forniscono indicazioni solo per le tipologie di opere più diffuse. Opere particolari, sensibili ad azioni di tipo differente dovranno essere valutate, caso per caso, con criteri diversi (es. ponti di grande luce soggetti ad azioni aeroelastiche o ponti incastrati ad arco soggetti a distorsioni termiche).
È inoltre opportuno sottolineare che la valutazione (quale analisi di rischio preliminare) è inevitabilmente approssimata, in quanto basata su pochi strumenti di conoscenza, e finalizzata alla stima delle “perdite”. Seppure l’affidabilità della struttura sia uno dei parametri che influenzano il risultato, l’esito finale non può, e non deve, essere interpretato come una valutazione quantitativa della sicurezza.
4.1 STRUTTURA GENERALE DEL METODO DI CLASSIFICAZIONE DELLA CLASSE DI ATTENZIONE
La definizione di classe di attenzione proposta è ispirata al noto schema di definizione di rischio, ossia è il risultato della combinazione di tre fattori principali: pericolosità, vulnerabilità ed esposizione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.1.1
Come meglio spiegato nel § 4.4.1 nel caso di rischio frane il termine “pericolosità” va, più esplicitamente, letto e trattato come “suscettibilità”.
Tali fattori sono a loro volta determinati considerando i principali parametri che li influenzano. Questi ultimi sono distinti in “parametri primari” e “parametri secondari”, includendo tra i primi quelli con maggiore importanza ai fini della classificazione.
La determinazione dei fattori e quindi della classe di attenzione, si esegue mediante un approccio per “classi ed operatori logici”, ossia raggruppando ogni parametro principale e secondario in classi e combinando le classi tra loro mediante flussi logici.
I parametri primari e secondari sono determinati elaborando i dati raccolti mediante il censimento (§ 2) e le ispezioni visive (§ 3). A seconda del valore dei parametri primari si individuano 5 classi – bassa, medio-bassa, media, medio-alta, alta – definite con criteri e range di variazione specifici per ogni parametro. Tali classi sono poi corrette in funzione dei parametri secondari, classificati in 2 o più classi.
Si individuano, quindi, le classi di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, tra le 5 previste - bassa, medio-bassa, media, medio- alta, alta – combinando le classi dei parametri primari e secondari relativi. La classe di attenzione, anch’essa distinta nelle solite 5 classi, si ottiene infine dalla combinazione delle classi di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione. Il percorso logico alla base della determinazione della classe di attenzione è sintetizzato in Figura 4.1.
Figura 4.1. – Flusso logico per la determinazione della classe di attenzione
Particolare cautela deve essere posta ai casi in cui non si dispone di tutte le informazioni necessarie per la definizione dei parametri, non potendo eseguire una classificazione accurata ed affidabile; tali casi devono essere segnalati esplicitamente.
Si sottolinea che, nell’approccio per classi ed operatori logici utilizzato, non è previsto il calcolo di termini numerici.
4.2 CLASSE DI ATTENZIONE STRUTTURALE E FONDAZIONALE
La definizione della classe di attenzione strutturale e fondazionale considera i principali parametri influenti sul comportamento strutturale dell’opera nelle sue usuali condizioni di esercizio. Si tratta quindi di parametri relativi all’entità e alla frequenza dei carichi da traffico, nonché fattori inerenti alle caratteristiche prettamente strutturali delle opere o, ancora, parametri legati al corretto funzionamento e gestione della rete stradale di appartenenza. Essi sono distinti in “parametri primari” e “parametri secondari”, come indicato in Tabella 4.1.
Tabella 4.1 - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione strutturale e fondazionale
Parametri primari | Parametri secondari | |
Pericolosità | Entità dei carichi presenti con particolare riferimento al transito di trasporto eccezionale | - |
Vulnerabilità | Livello di difettosità Schema statico, luce, materiale e numero di campate | Rapidità di evoluzione del degrado Norma di progettazione |
Esposizione | Livello di TGM e luce media della campata | Alternative stradali Tipologia di ente scavalcato Trasporto di merci pericolose |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.1
Per TGM, parametro primario per la definizione dell’esposizione, si intende Traffico Giornaliero Medio, meglio definito al § 4.2.3.
4.2.1 Stima del livello di pericolosità strutturale e fondazionale
La pericolosità è legata alla probabilità che il ponte sia interessato dal passaggio di carichi di massa rilevante, tra cui i veicoli commerciali, ossia i veicoli la cui sagoma corrisponde a tipologie con portata superiore a 3,5 t.
A parità di condizioni, un ponte su cui transitano frequentemente veicoli con rimorchio di massa rilevante risulta più a rischio di un ponte con le stesse caratteristiche strutturali interessato da flussi ordinari di traffico, costituiti per la maggior parte da veicoli
leggeri. A ciò consegue che risulterebbe estremamente utile classificare le stesse strade, non solo in funzione delle caratteristiche costruttive, tecniche e funzionali, ma anche in funzione della massima massa ammissibile (Tabella 4.2). Quest’ultima dovrebbe essere stata stabilita dall’ente di gestione della strada in relazione allo stato di conservazione dei ponti presenti sull’arteria stradale considerata, con l’imposizione delle conseguenti limitazioni al traffico. È poi onere dell’ente di gestione assicurarsi che tale limitazione sia rispettata. L’attribuzione della CdA fa quindi riferimento alle limitazioni di transito vigenti all’atto della relativa valutazione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.1.1
Per veicoli con massa rilevante sono da intendersi i veicoli con massa complessiva superiore a 3,5 t, con o senza rimorchio.
Tabella 4.2. – Classificazione delle strade in funzione della massima massa ammissibile
(*) le percentuali sono riferite ai carichi concentrati su due assi in tandem, complessivamente pari a 600 kN, previsti dallo schema di carico I delle Norme Tecniche
Classe A | Carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche |
Classe B | Limitazione di carico a 44 t (≈ 73% dei carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche) (*) |
Classe C | Limitazione di carico a 26 t (≈ 43% dei carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche) (*) |
Classe D | Limitazione di carico a 8,0 t (≈ 13% dei carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche) (*) |
Classe E | Limitazione di carico a 3,5 t (≈ 6% dei carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche) (*) |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.1.2
Con la dicitura “Carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche”, utilizzata per la definizione della Classe A, si fa riferimento ai soli carichi da traffico e si intende l’assenza di limitazioni di carico sulla strada che interessa il ponte. Qualora esista una limitazione di carico solo su una corsia, si consideri la classe peggiore risultante dalla Tabella 4.2.
Le percentuali indicate in tabella 4.2 derivano comunque dal rapporto tra carichi reali limitati ed azioni convenzionali, prescindendo dalla applicazione dei coefficienti parziali delle azioni variabili Q previste dalle Norme Tecniche.
Ai fini delle presenti Linee Guida, incrociando la classe della strada con la frequenza con cui è previsto il transito di carichi di massa significativa, si può individuare la classe di pericolosità del ponte, come indicato in Tabella 4.3. Tale parametro è definito sulla base del numero medio di veicoli commerciali previsti su una singola corsia di marcia nell’arco di un’intera giornata (24 h), ed è classificato in Alta, Media e Bassa secondo i criteri di Tabella 4.4.
Tabella 4.3. – Classi di pericolosità in funzione della classe stradale e della frequenza del passaggio di veicoli commerciali
Classe A Carichi di progetto previsti dalle Norme Tecniche | Frequenza passaggi di veicoli commerciali | ||
Alta | Media | Bassa | |
ALTA | ALTA | MEDIO-ALTA | |
Classe B Limitazione di carico a 44 t | Frequenza passaggi di veicoli commerciali | ||
Alta | Media | Bassa | |
ALTA | MEDIO-ALTA | MEDIA | |
Classe C Limitazione di carico a 26 t | Frequenza passaggi di veicoli commerciali | ||
Alta | Media | Bassa | |
MEDIO-ALTA | MEDIA | MEDIO-BASSA | |
Classe D Limitazione di carico a 8,0 t | Frequenza passaggi di veicoli commerciali | ||
Alta | Media | Bassa | |
MEDIA | MEDIO-BASSA | BASSA | |
Classe E Limitazione di carico a 3,5 t | BASSA | ||
Tabella 4.4. – Frequenza del transito di veicoli commerciali per singola corsia di marcia
Alta | Media | Bassa |
≥ 700 veicoli/giorno | 300 < veicoli /giorno < 700 | ≤ 300 veicoli/giorno |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.1.3
In mancanza di dati utili per la determinazione della frequenza di transito di veicoli commerciali per singola corsia di marcia, nelle more di acquisizione degli stessi, si può operare per analogia con dati disponibili riferiti a strade di eguale ordine e ambito territoriale. In tal caso, possono essere utili analisi statistiche riferite all’ambito provinciale e/o regionale atte a correlare a ciascuna categoria di strada (definita ai sensi del Codice della Strada – D.L. n.285 del 30/04/1992 e ss.mm.ii.) il valore di frequenza del transito di veicoli commerciali per singola corsia di marcia.
Qualora siano disponibili registrazioni del traffico riferite all’intera carreggiata, ovvero al traffico totale in entrambe le direzioni, può adottarsi la condizione più gravosa, assumendo il dato totale per la determinazione del parametro di cui alla Tabella 4.4. Ciò è applicabile a tutte le tipologie di strada, indipendentemente dal numero di carreggiate e di corsie presenti e per le quali è disponibile il dato.
In qualsiasi caso, nel caso in cui il gestore abbia a disposizione i dati relativi alle misurazioni di traffico, la valutazione del valore del TGM deve essere fatta su un periodo di osservazione e misura significativo e rappresentativo dei flussi di traffico che impegnano la strada dove la struttura è situata.
4.2.2 Stima del livello di vulnerabilità strutturale e fondazionale
Il fattore vulnerabilità dipende da diversi parametri; in particolare:
• Parametri principali: livello di difettosità, schema strutturale, luce, materiale e numero di campate;
• Parametri secondari: rapidità di evoluzione del degrado e norma di progettazione.
Esso è il risultato della combinazione dei vari parametri, secondo lo schema logico riportato in Figura 4.2.
Dallo schema in Figura 4.2 si nota che, qualora il livello di difettosità attuale risulti elevato, il ponte ha comunque classe di vulnerabilità alta, a prescindere dagli altri fattori considerati.
Figura 4.2. – Determinazione della classe di vulnerabilità strutturale e fondazionale.
Livello di difettosità
Il livello di difettosità è legato all’attuale stato di conservazione della struttura ed è valutabile dall’elaborazione dei risultati delle indagini speditive e del rilievo difettologico previsto dal Livello 1 dell’approccio multilivello (§ 3). Esso è classificato in 5 classi (da bassa ad alta), come mostrato in Tabella 4.5, in funzione della gravità, dell’intensità e dell’estensione dei difetti rilevati, nonché dell’elemento interessato da tali difetti e della sua rilevanza sul comportamento strutturale globale del ponte.
Tabella 4.5. – Classificazione del livello di difettosità
ALTO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di qualsiasi intensità su elementi critici (selle Gerber, appoggi, cavi di precompressione, fondazioni scalzate, si veda definizione del § 3.3) o presenza di condizioni critiche (quadri fessurativi molto estesi ed intensi, cinematismi in atto, incipiente perdita di appoggio) |
MEDIO-ALTO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata su elementi la cui crisi può compromettere la statica dell’opera, come segnalato nella scheda di rilievo all’Allegato B |
MEDIO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata su elementi la cui crisi non può compromettere il comportamento statico globale dell’opera e difetti di gravità alta (G=5) e di intensità medio-bassa |
MEDIO-BASSO | Difetti di gravità medio-alta (G=4) con intensità medio-bassa e difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero elevato |
BASSO | Difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero esiguo |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.1
Il livello di difettosità si determina a seguito dell’esecuzione dell’ispezione visiva e della redazione delle schede di difettosità. È importante che l’ispettore incaricato xxxxxxxx, compilando le schede, le informazioni acquisite durante l’ispezione, fornendo così una “fotografia”, quanto più oggettiva possibile, dell’attuale stato di conservazione degli elementi e dell’opera.
In particolare, come già detto precedentemente, a corredo della compilazione delle schede, è necessario rappresentare uno schema del ponte, in modo che ogni elemento strutturale sia identificato in maniera univoca, ad esempio, mediante un codice o una sigla, ed inserendo le direzioni principali dell’opera, in modo che ogni sua vista possa farvi riferimento ed essere contestualizzata. Occorre compilare una scheda per ogni singolo elemento strutturale identificato. Ad esempio, occorre compilare una scheda per ogni trave di ogni campata, una per ogni pila, una per ogni spalla, una per ogni traverso di ogni campata, una per ogni apparecchio di appoggio, ecc.
Sulla base dei dati raccolti dall’ispettore si prosegue con la valutazione del livello di difettosità, la quale deve essere svolta analizzando criticamente tutte le informazioni a disposizione.
Le LLGG classificano il livello di difettosità così come riportato in Tabella 4.5, avendo definito:
• con elemento critico, un elemento che presenta particolari caratteristiche di potenziale fragilità e la cui crisi può comportare la crisi dell’intera struttura o di una sua porzione, oppure la perdita di funzionalità dell’opera stessa (ad esempio selle Gerber, cavi di acciaio ad alto carbonio, etc …);
• con condizione critica, una condizione di possibile collasso generata dalla presenza difetti di gravità alta o medio- alta (G=5 o G=4) e di intensità ed estensione elevata su un insieme significativo di elementi per numero e/o per posizione.
Inoltre, sempre in riferimento alla Tabella 4.5, per livelli di difettosità alto e medio-alto devono intendersi quei difetti che possono pregiudicare la sicurezza o la funzionalità di una campata o dell’opera. La compromissione della statica dell’opera si segnala nelle schede di rilievo all’Allegato B tramite la casella PS - “Pregiudica la statica” (§3.2). Mentre per livelli di difettosità medio, sempre da Tabella 4.5, si riscontrano difetti che non pregiudicano la statica dell’opera, come definita al
§3.2.
A tal proposito, per maggiore chiarezza espositiva, si chiariscono operativamente alcune diciture frequentemente impiegate nelle schede:
• L’intensità si può determinare mediante il coefficiente k2, riportato nelle schede di valutazione dei difetti. L’intensità è possibile definirla a partire dalla descrizione del singolo difetto riportata, ad esempio, nelle schede allegate alle LLGG e dipende dall’entità del difetto in dipendenza delle dimensioni o delle caratteristiche dell’elemento strutturale (entità della sezione corrosa in relazione al diametro, ampiezza della fessura, etc.).
In particolare: al termine “intensità bassa” corrisponde un valore di k2 minore o uguale a 0.2 (nelle schede di difettosità allegate alle LLGG barrare la casella a cui è associato il valore 0.2); per “intensità media” si intende un valore di k2 maggiore di 0.2 e minore o uguale a 0.5 (nelle schede di difettosità barrare la casella a cui è associato il valore 0.5); al termine “intensità alta” corrisponde un valore di k2 maggiore di 0.5 e minore o uguale a 1 (nelle schede di difettosità barrare la casella a cui è associato il valore 1).
Con la dicitura “intensità qualsiasi” si considerano tutti i livelli di intensità (k2 variabile tra 0 e 1).
• L’estensione si può determinare mediante il coefficiente k1, riportato nelle schede di valutazione dei difetti. L‘estensione si può ricondurre generalmente a due distinti casi:
- difetto con sviluppo lineare (fessure, lesioni, difetti in corrispondenza dei giunti, inflessione di una trave…) in cui il parametro k1 può essere quantificato valutando criticamente il seguente rapporto:
𝑙𝑢𝑛𝑔ℎ𝑒𝑧𝑧𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠𝑠𝑖𝑣𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑡𝑡𝑜
𝑙𝑢𝑛𝑔ℎ𝑒𝑧𝑧𝑎 𝑑𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑎𝑡𝑎 𝑜 𝑑𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑧𝑖𝑜𝑛𝑒 𝑑𝑖 𝑟𝑖𝑓𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
- difetto con sviluppo areale (deterioramenti, distacchi, etc.) in cui il parametro k1 può essere valutato secondo la seguente espressione:
𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠𝑠𝑖𝑣𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑡𝑡𝑜
𝑎𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒𝑙𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑎𝑡𝑎 𝑜 𝑑𝑒𝑙𝑙′𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑠𝑡𝑟𝑢𝑡𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙𝑒 𝑑𝑖 𝑟𝑖𝑓𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
In particolare: al termine “estensione bassa” corrisponde un valore di k1 minore o uguale a 0.2 (nelle schede di difettosità allegate alle LG barrare la casella a cui è associato il valore 0.2); per “estensione media” si intende un valore di k1 maggiore di 0.2 e minore o uguale a 0.5 (nelle schede di difettosità barrare la casella a cui è associato il valore 0.5); al termine “estensione alta” corrisponde un valore di k1 maggiore di 0.5 e minore o uguale a 1 (nelle schede di difettosità barrare la casella a cui è associato il valore 1).
Con la dicitura “estensione qualsiasi” si considerano tutti i livelli di estensione (k1 variabile tra 0 e 1).
In sede di ispezione, si associa un coefficiente di intensità ed estensione ad ogni tipologia di difetto rilevato per ciascun elemento strutturale.
Una particolare considerazione si può fare in merito alla definizione del parametro di estensione k1 per difetti tipo lesioni o fessure. In accordo con quanto detto precedentemente, l’estensione di questi difetti si può valutare rapportando la lunghezza complessiva del difetto in funzione della dimensione dell’elemento ritenuta rilevante per la tipologia di difetto analizzato. Ad esempio, se si sta valutando l’estensione di una lesione a taglio su una trave in calcestruzzo armato, si può valutare la sua estensione come rapporto dello sviluppo della stessa rispetto all’altezza della trave. In qualsiasi caso, è necessario individuare e segnalare il numero totale di lesioni presenti e la loro posizione in modo da poter valutare correttamente se da queste possono scaturire situazioni critiche.
Inoltre, i diversi elementi strutturali e di connessione possono essere raggruppati all’interno delle seguenti maggiori categorie:
- Sovrastruttura: raggruppa tutti gli elementi e le strutture orizzontali del ponte che costituiscono l’impalcato. Può essere costituita da più campate.
- Sottostruttura: raggruppa le pile, le spalle, le antenne, le fondazioni del ponte. Ai fini della determinazione del livello di difettosità, si associano ad ogni pila i rispettivi apparecchi di appoggio.
Tale classificazione è rilevante ai fini del processo di determinazione del livello di difettosità dell’intera opera, come descritto nel seguito.
A. DIFETTOSITA’ DEI SINGOLI ELEMENTI STRUTTURALI
Per la determinazione del livello di difettosità dei singoli elementi strutturali che compongono una campata (o l’intera opera) occorre seguire le indicazioni riportate nei seguenti paragrafi.
Elementi con Livello di difettosità ALTO
Sono caratterizzati da un livello di difettosità alto gli elementi per i quali si riscontrano difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da comportare la possibile e potenziale crisi incipiente dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura.
In particolare, rientrano in tale categoria gli elementi critici con difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di qualsiasi intensità o gli elementi il cui danno può generare condizioni critiche per la sicurezza.
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-ALTO
In tale classe ricadono gli elementi strutturali caratterizzati da difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da poter compromettere nel tempo il funzionamento statico dell’elemento e/o dell’intera struttura, ma dei quali è ancora possibile controllarne l’evoluzione mediante adeguati sistemi di ispezione e monitoraggio, in attesa dell’esecuzione di eventuali interventi atti a sanarli.
In particolare, negli elementi (non critici) con livello di difettosità medio-alto è possibile riscontrare difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata, tali da poter innescare una crisi che potrà compromettere la statica dell’opera.
Elementi con Livello di difettosità MEDIO
In tale classe ricadono gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento statico globale dell’opera, per i quali si riscontrano, non necessariamente in contemporanea, le seguenti tipologie di difetti:
• difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4), di intensità elevata ed estensione qualsiasi;
• difetti di gravità alta (G=5), di intensità medio-bassa ed estensione tale da compromettere la capacità dell’elemento.
Inoltre, si suggerisce di associare un livello di difettosità medio agli elementi la cui crisi può compromettere potenzialmente il comportamento statico globale dell’opera per i quali si riscontrano difetti di gravità alta o medio-alta (G=5, G=4) ma con intensità medio-bassa, e quindi ci si trovi lontani dal potenziale incipiente collasso dell’opera.
Oltre a quanto riportato sopra, si suggerisce di associare un livello di difettosità medio anche agli elementi critici per i quali si riscontrino difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1), di qualsiasi intensità e di estensione media o alta.
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-BASSO
In linea generale, in tale classe ricadono gli elementi strutturali per i quali si riscontrano, in numero elevato, difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da NON comportare la potenziale incipiente crisi dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura, né di comprometterne il funzionamento statico nel tempo.
Nello specifico, in tale classe ricadono:
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento statico della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano difetti di gravità medio-alta (G=4) con intensità medio-bassa o difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero elevato;
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento statico della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano difetti di gravità alta (G=5), intensità medio-bassa ed estensione tale da non compromettere l’integrità statica dell’elemento;
• gli elementi la cui crisi può compromettere il comportamento statico della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrino difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1), di qualsiasi intensità ed estensione bassa.
Elementi con Livello di difettosità BASSO
In linea generale, in tale classe ricadono gli elementi strutturali per i quali si riscontrano, in numero esiguo, difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da NON comportare la potenziale incipiente crisi dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura, né di comprometterne il funzionamento statico nel tempo.
Nello specifico, in tale classe ricadono:
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento statico della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano, in numero esiguo, difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità.
B. DIFETTOSITA’ DI UNA CAMPATA, DI OGNI ELEMENTO DELLA SOTTOSTRUTTURA E DELL’INTERA OPERA
La determinazione del livello di difettosità di una campata, degli elementi della sottostruttura (o dell’intera opera) è conseguente ad una valutazione di tipo globale, che presuppone un’analisi critica della tipologia, intensità ed estensione dei difetti rilevati sui singoli elementi strutturali, nonché della loro localizzazione, al fine di determinare se questi possano provocare un’incipiente o potenziale crisi di un elemento strutturale e/o della campata o dell’intera opera.
Per una campata ed ogni sottogruppo della sottostruttura (pila e relativi elementi di appoggio, spalle e relativi elementi di appoggio):
• qualora anche soltanto un elemento, o più d’uno, abbia un livello di difettosità alto o medio-alto, alla campata è assegnato il livello di difettosità massimo riscontrato sugli elementi strutturali principali;
• nel caso in cui non si rilevino condizioni tali da determinare un livello di difettosità alto o medio-alto sugli elementi costituenti, alla campata e ad ogni sottogruppo della sottostruttura può essere associato un livello di difettosità medio, medio-basso o basso, in funzione del livello di difettosità riscontrato sui singoli elementi ispezionati. Una volta determinato il livello di difettosità per ogni singolo elemento, si può assegnare il livello di difettosità alla campata quantificando in percentuale il numero di elementi che ricadono nei diversi livelli (medio, medio-basso e basso):
1. se almeno il 50% degli elementi è caratterizzato da un livello di difettosità medio, il livello di difettosità complessivo della campata si può assumere medio;
2. se meno del 50% di elementi è caratterizzato da un livello di difettosità medio, il livello di difettosità complessivo della campata può essere assunto medio-basso o basso. In particolare, si suggerisce di assumere quello associato alla percentuale maggiore degli elementi ricadenti nei due livelli (medio-basso e basso).
Per l’intera opera:
• è assegnato il livello di difettosità massimo riscontrato sulle campate e su ogni sottogruppo della sottostruttura. Xxxxxxxx in questo caso anche quelle strutture la cui sicurezza, per lo schema statico adottato, non può essere valutata con riferimento a singole porzioni dell’opera.
Nel caso di opere costituite da più campate la cui statica può essere valutata campata per campata, si raccomanda comunque di assegnare un livello di difettosità ad ogni campata, e solo successivamente attribuire all’intera opera il livello massimo riscontrato sulle sue campate.
Il significato dei termini in Tabella 4.5 è descritto al § 3.2 del presente documento.
Le informazioni che permettono di identificare il livello di difettosità del ponte si ricavano dalle schede di difettosità proposte nell’Allegato B e descritte nel § 3.2 del presente documento.
Rapidità di evoluzione del degrado
Il livello di difettosità non è sufficiente per stimare la vulnerabilità del ponte in quanto essa dipende anche dalla rapidità con cui tale livello di difettosità è stato raggiunto. Infatti, mentre un determinato livello di difettosità su un ponte in opera da un tempo significativo (per esempio, 50 anni) si può considerare “fisiologico”, lo stesso livello di difettosità rilevato su un ponte recentemente costruito richiede una maggiore attenzione, in quanto indica che si è sviluppato con una rapidità elevata e che, probabilmente, raggiungerà rapidamente livelli significativi.
Il confronto in funzione dell’anno di costruzione è ovviamente significativo nel caso in cui i ponti non siano stati oggetto di rilevanti interventi manutentivi. Al contrario, nel caso in cui si abbia evidenza di interventi manutentivi, opportunamente documentati, che abbiano limitato in maniera significativa i fenomeni di degrado, riconducendo lo stato di conservazione dell’opera nella pratica alle sue condizioni iniziali, occorre fare riferimento all’anno dell’ultimo intervento di manutenzione effettuato, attribuendo una vulnerabilità più alta ai ponti per cui gli interventi sono più recenti ma che attualmente si trovano allo stesso livello di degrado di opere su cui si è intervenuto meno recentemente. Utilizzando la documentazione disponibile dal censimento di Livello 0 e un attento esame visivo dell’opera, occorre valutare la tipologia degli interventi di manutenzione a cui è stata soggetta l’opera e la loro efficacia nel riparare i difetti o i danneggiamenti conseguenti ai fenomeni di degrado.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.2
Per interventi manutentivi sono da intendersi tutti gli interventi destinati al ripristino delle parti ammalorate, i quali interrompendo il processo di degrado mediante l’utilizzo di tecnologie specifiche, portano le condizioni di vulnerabilità nei confronti del degrado a livelli analoghi a quelle di una struttura nuova. Gli interventi sono considerati “rilevanti” se coinvolgono tutte le parti ammalorate della struttura.
Nella valutazione saranno presi in considerazione i soli interventi manutentivi di ripristino adeguatamente documentati e riscontrati.
Secondo quanto detto, la rapidità di evoluzione del degrado è stimata, in funzione del periodo di costruzione del ponte, nel caso di assenza di interventi manutentivi, o del periodo di attuazione dell’ultimo intervento di manutenzione significativo, in caso contrario.
A tal fine si distinguono 3 categorie in funzione del periodo di costruzione o dell'ultimo intervento di manutenzione significativa:
• Periodo di costruzione o dell’ultimo intervento di manutenzione significativo antecedente al 1945;
• Periodo di costruzione o dell’ultimo intervento di manutenzione significativo compreso tra il 1945 e il 1980;
• Periodo di costruzione o dell’ultimo intervento di manutenzione significativo posteriore al 1980.
Noto l’anno di realizzazione del ponte e degli interventi manutentivi effettuati o ipotizzandoli, laddove ci siano condizioni sufficienti per farlo, si stabilisce a quale categoria occorre fare riferimento e si corregge la classificazione del livello di difettosità attuale, secondo il percorso logico rappresentato in Figura 4.2. L’eventuale esposizione dell’opera a correnti di vento marine (“aerosol marini”) o all’azione aggressiva dei sali antigelo può determinare una maggiore rapidità di evoluzione del degrado.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.3
L’eventuale esposizione dell’opera a correnti di vento marine (“aerosol marini”) o all’azione aggressiva dei sali antigelo può determinare una maggiore rapidità di evoluzione del degrado. Particolare attenzione deve essere rivolta nella ispezione di strutture soggette all’opera di correnti di vento marine e nel caso di utilizzo, da parte del gestore, di sali disgelanti. In quest’ultimo caso è necessario che il tecnico operatore si informi dal gestore dell’infrastruttura sulla frequenza di utilizzo dei sali disgelanti lungo la tratta. In questi casi, sarà cura dell’operatore porre particolare attenzione nella valutazione del degrado e della sua velocità di evoluzione che potrebbe portare ad una classe di attenzione maggiore.
Norma di progettazione
Al fine di poter stimare il livello di vulnerabilità delle opere, oltre allo stato di conservazione che le contraddistinguono, è importante la conoscenza delle ipotesi alla base della loro realizzazione e, tra queste, i carichi previsti nelle fasi di progettazione. All’evoluzione del panorama normativo storico italiano è infatti corrisposta una variazione nella definizione dei carichi da traffico e dei metodi di progettazione impiegati.
Confrontando i valori dei carichi da traffico considerati dalle norme nel corso degli anni rispetto a quelli previsti dalle Norme Tecniche attualmente vigenti, si nota che, innanzitutto, occorre distinguere i ponti progettati in 1° categoria, ossia i ponti destinati al transito di carichi civili e militari, da quelli di 2° categoria, destinati al transito dei soli carichi civili. Se, infatti, gli effetti dei carichi civili considerati fino al 1980 erano molto meno gravosi rispetto a quelli previsti attualmente, gli effetti dei carichi militari previsti dal 1952 in poi sono paragonabili a quelli indotti dagli schemi di traffico attuali.
Gli effetti dei carichi da traffico sul ponte dipendono, oltre che dal loro valore, dallo schema statico del ponte e dalla loro disposizione sulla sede stradale, ovvero dalla luce e dalla larghezza dell’impalcato. Sulla base di tali caratteristiche andrebbe stabilito se i carichi di esercizio impiegati nella progettazione rappresentano un aggravante o meno della vulnerabilità del ponte.
In mancanza di valutazioni più accurate, sulla base del solo anno di progettazione, è possibile distinguere tre classi:
Classe A: ponti di I categoria progettati con norme pubblicate antecedentemente al 1952; ponti di II categoria progettati con norme pubblicate antecedentemente al 1990.
Classe B: ponti di I categoria progettati con norme pubblicate dal 1952 al 1990, inclusi, per luci inferiori ai 10 m e con norme dal 1952 al 2005, inclusi, per luci superiori ai 10 m; ponti di II categoria progettati con le norme pubblicate nel 1990 per luci inferiori ai 10 m e con norme dal 1990 al 2005, inclusi, per luci superiori ai 10 m.
Classe C: ponti di I e II categoria progettati con norme pubblicate dal 2005, incluso, ad oggi per luci inferiori ai 10 m e con norme dal 2008, incluso, ad oggi per luci superiori ai 10 m.
Nella Figura 4.2, il livello di difettosità atteso è corretto in funzione di ciascuna categoria sopra indicata.
Nel caso in cui non sia disponibile documentazione sulla categoria di progettazione del ponte e non sia possibile risalire, in alcun modo, ad essa occorre fare riferimento ai ponti di 2° categoria.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.4
Nel caso in cui la categoria di intervento sia stata di adeguamento (interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente conseguendo i livelli di sicurezza fissati al § 8.4.3 delle NTC2018), l’opera è da considerarsi di Classe C.
Nel caso di interventi di miglioramento e riparazione locale occorre valutare se tali interventi hanno influito sulla capacità globale dell’opera (§ 8.4 delle NTC2018); in mancanza di specifica documentazione che attesti il livello di sicurezza raggiunto, si dovrebbe far riferimento alla classe riferita all’anno di progettazione.
Nel caso siano state eseguite valutazioni di sicurezza con esito positivo nei confronti dei carichi da traffico in accordo con le norme pubblicate dal 2005 in poi, l’opera è da considerarsi di Classe C.
Schema statico, luce, materiale e numero di campate
La vulnerabilità delle opere è strettamente connessa alle caratteristiche strutturali, in termini di schema statico, luce e materiale da costruzione e a come esse rispondono alle richieste provenienti dalle azioni a cui il ponte è soggetto.
Alcuni dei parametri tenuti in conto per stimare la vulnerabilità nei confronti delle azioni statiche e geotecniche di opere con diverso schema statico, materiale (inteso come materiale dell’impalcato) e luce (intesa come luce della campata più lunga) sono la ridondanza dello schema statico (strutture con maggiore grado di iperstaticità sono considerate meno vulnerabili di strutture meno iperstatiche o isostatiche), la suscettibilità a crisi fragili, quali crisi di taglio per travate Gerber, e la sensibilità del materiale ai fenomeni di degrado. Con riferimento alla Tabella 4.6, individuati lo schema statico, il materiale e la luce si individua la classe di vulnerabilità da associare alle caratteristiche strutturali del ponte oggetto di valutazione, che, combinata con gli altri parametri, permette di ricavare la classe di vulnerabilità complessiva del ponte, come mostrato in Figura 4.2.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.5
Strutture che presentano lo stesso livello di sicurezza nei confronti delle verifiche di resistenza possono presentare modalità di collasso differenti, che coinvolgono porzioni più o meno ampie dell’intera costruzione.
In funzione dello schema statico, del materiale e delle dimensioni della struttura, si vuole valutare la naturale predisposizione della struttura al danneggiamento a seguito dell’azione statiche o geotecniche.
Tabella 4.6. – Classi di vulnerabilità in funzione di schema statico, luce e materiale (L = luce della campata più lunga).
*Con il termine “misto” si fa riferimento ad impalcati con struttura composta acciaio-c.a.
Schema statico | Materiale | L ≤ 5 m | 5 m < L < 15 m | 15 m ≤ L < 25 m | L ≥ 25 m |
Travate appoggiate | C.a. | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | ALTA |
C.a.p. | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIA | MEDIO-ALTA | |
Acciaio | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | |
Metallo (Ponti storici) | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | ALTA | |
Legno | MEDIA | MEDIO-ALTA | ALTA | ALTA | |
Misto* | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | ALTA | |
Travate continue / Telaio | C.a. | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA |
C.a.p. | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIA | |
Acciaio | BASSA | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | |
Metallo (Ponti storici) | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | |
Misto* | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | |
Arco massiccio | Muratura | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA |
C.a. | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIA | |
Arco sottile | C.a. | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIA | MEDIO-ALTA |
Travate Gerber / Ponti a stampella con travi tampone | C.a. | XXXXX-XXXX | XXXX | XXXX | XXXX |
X.x.x. | XXXXX-XXXX | XXXXX-XXXX | XXXXX-XXXX | XXXX | |
Acciaio | MEDIA | MEDIO-ALTA | MEDIO-ALTA | ALTA | |
Metallo (Ponti storici) | XXXXX-XXXX | XXXXX-XXXX | XXXX | XXXX | |
Xxxxx* | XXXXX-XXXX | XXXX | XXXX | XXXX | |
Soletta appoggiata | C.a. | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA | ALTA |
Soletta incastrata | C.a. | BASSA | MEDIO-BASSA | MEDIA | MEDIO-ALTA |
Con riferimento alla Tabella 4.6 si forniscono le seguenti informazioni integrative:
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.6
- Ponti a travate appoggiate tutte quelle strutture caratterizzate da travi longitudinali in semplice appoggio su elementi verticali (pile, pulvini o spalle), ivi comprese le strutture costituite da travate appoggiate con soletta collaborante continua, anche di significativo spessore.
- Ponti a travate continue/telaio tutte quelle strutture aventi travi longitudinali con almeno un appoggio intermedio ovvero impalcati aventi elementi realizzati in continuità con gli elementi verticali. Rientrano in questa categoria anche ponti a travate continue con singole selle Gerber nelle campate (es. ponti iperstatici senza travi tampone) e, in generale, tutti gli schemi in cui le travi longitudinali presentano uno schema iperstatico.
- Ponti ad arco massiccio tutte quelle strutture caratterizzate da uno schema ad arco a via superiore per le quali non è possibile osservare direttamente l’estradosso dell’arco. Nello specifico, rientrano in questa categoria tutte quelle strutture, le quali presentano continuità, anche per mezzo di elementi di diverso materiale (es. riempimento anche non coerente), con il piano viario e per le quali gli elementi resistenti possano beneficiare di un effetto di compressione uniformemente distribuito. Nel caso di ponti con struttura originaria in muratura e rinforzati in epoca successiva con elementi in calcestruzzo armato all’intradosso o di ponti con intradosso in calcestruzzo non armato, si può considerare una struttura ad arco massiccio in muratura.
- Ponti ad arco sottile tutte quelle strutture per le quali la continuità dell’arco con l’impalcato è garantita per mezzo di elementi verticali o subverticali (es. piedritti, pendini o tiranti). Rientrano in questa tipologia ponti ad arco a via superiore (compresi quelli del tipo Xxxxxxxx), a via inferiore e via intermedia. Nel caso di ponti di questa tipologia e con arco in acciaio, si considera la classe di vulnerabilità alla stregua di una struttura a travate continue/telaio in acciaio.
- Ponti a travate Gerber/ponti a stampella con travi tampone tutte quelle strutture caratterizzate da porzioni di impalcato direttamente poggianti per mezzo di selle Gerber su porzioni a sbalzo di impalcato (es. ponti del tipo Gerber-Niagara), oppure su pulvini.
- Ponti a soletta appoggiata tutte le strutture il cui impalcato è costituito da una soletta piena o da un solettone alleggerito di spessore costante in semplice appoggio rispetto agli elementi verticali.
- Ponti a soletta incastrata tutte le strutture il cui impalcato è costituito da una soletta piena o da un solettone alleggerito di spessore costante in continuità, oppure incastrata, rispetto agli elementi verticali.
Inoltre, in presenza di strutture composte calcestruzzo armato - muratura (es. ponti a travata in c.a. con pile e/o spalle in muratura) per la definizione della classe di vulnerabilità si considera il materiale di impalcato.
In caso di schemi statici non contemplati o non riconducibili a quelli della Tabella 4.6 (es. ponti strallati o ponti sospesi) la scelta della classe di vulnerabilità in funzione di schema statico, luce e materiale è demandata al valutatore, che la motiva in modo esauriente e adeguato.
La Tabella 4.6 è da considerarsi indicativa ma non esaustiva di tutte le possibili situazioni che possono verificarsi.
Qualora il ponte abbia campate con diverso schema strutturale (ad esempio, campate centrali ad arco e campate di riva con travate appoggiate), si consideri la classe di vulnerabilità più gravosa tra quelle associate ai due differenti schemi statici.
Le classi in Tabella 4.6, in funzione del numero di campate dell’opera, si modificano nel seguente modo:
- la classe aumenta di un livello (da Bassa a Medio-Bassa, da Medio-Bassa a Media, e così via) se il numero di campate è superiore a 3;
- la classe rimane invariata se il numero di campate è inferiore o uguale a 3.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.7
Come numero di campate dell’opera è da intendersi il numero di campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso. Conseguentemente, la classe stabilita secondo Tabella 4.6 aumenta di un livello (da Bassa a Medio-Bassa, da Medio-Bassa a Media, e così via) se il numero di campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso è superiore a 3. La classe rimane invariata se il numero di campate coinvolte in un possibile meccanismo di collasso è inferiore o uguale a 3.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.2.8
In relazione alla definizione della classe di vulnerabilità per ponti di recente costruzione progettati con norme tecniche a partire da quella del 2005 (norma di progetto Classe C), e per i quali si riscontrano le seguenti condizioni:
- sono caratterizzati da un livello di difettosità basso o medio-basso;
- si ha a disposizione il progetto originario, la relazione a struttura ultimata con i relativi controlli di accettazione, il certificato di collaudo statico ed eventualmente il certificato di collaudo tecnico amministrativo;
la classe di vulnerabilità può considerarsi bassa.
4.2.3 Stima del livello di esposizione strutturale e fondazionale
La stima del livello di esposizione è basata sui dati di traffico relativi alla rete stradale di interesse, in termini di frequenza dei veicoli transitanti, oltre che su fattori legati alla capacità della rete di fronteggiare situazioni impreviste, ossia alla sua resilienza.
I parametri da considerare per la valutazione del fattore esposizione sono:
- parametri primari: Livello di Traffico Giornaliero Medio (TGM) e luce della campata;
- parametri secondari: presenza o meno di alternative stradali, tipologia di ente scavalcato, trasporto di merci pericolose.
Analogamente agli altri fattori, il valore dei parametri primari determina una distinzione in 5 classi o livelli di esposizione che è poi modificata dal valore dei parametri secondari, secondo lo schema mostrato in Figura 4.3. In questo caso, il parametro legato al trasporto di merci pericolose, non incluso nello schema in Figura 4.3, influisce sulla classificazione finale della classe di attenzione, al fine di stabilire un ordine di priorità tra opere appartenenti ad una stessa classe.
Figura 4.3. - Flusso logico per la determinazione della classe di esposizione strutturale e fondazionale
Tipologia e volume di traffico
Mediante le informazioni relative alle reti stradali di appartenenza raccolte nel censimento di Livello 0, acquisite a seguito di studi trasportistici specifici o fornite dai gestori di competenza, si può ricavare il volume di traffico previsto, in termini di Traffico Medio Giornaliero (TGM) ossia il numero medio di veicoli transitanti in un giorno sull’intera larghezza di carreggiata servita dal ponte. Sulla base di questo, si determina il livello di TGM come in Tabella 4.7.
Tabella 4.7. – Livello di Traffico Medio Giornaliero (veicoli/giorno sull’intera carreggiata)
Alta | Media | Bassa |
≥ 25000 veicoli/giorno | 10000 < veicoli /giorno < 25000 | ≤ 10000 veicoli/giorno |
Eventuali aggiornamenti delle misurazioni dei dati di traffico che evidenzino variazioni del livello di traffico di cui alla Tabella 4.7, comportano l’aggiornamento della classe di esposizione e la conseguente rivalutazione della classe di attenzione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.3.1
Si intende che il TGM è relativo a tutte le carreggiate sostenute dalla stessa sottostruttura. Qualora il dato TGM non fosse disponibile per la rete stradale in esame, si può far riferimento al dato TGM noto per tratte limitrofe e/o caratterizzate da simili caratteristiche.
Nel caso di opere d’arte ricadenti nell’ambito di applicazione dell’articolo 25 del decreto legislativo n. 285/1992 come ad esempio i cavalcavia, il gestore, che la definizione di cui al § 1.1 identifica nel titolare delle strutture, può differire dal soggetto che gestisce la circolazione stradale gravante sullo stesso cavalcavia; deve acquisire le informazioni relative al traffico (ad esempio il TGM) dal soggetto responsabile della gestione della circolazione stradale sul cavalcavia.
Oltre che dal livello di TGM previsto sulla strada di interesse, il livello di esposizione, inteso come probabilità di subire perdite di vite umane a seguito di un evento quale il crollo di un ponte, dipende dalla luce media della campata della struttura, in quanto al suo aumentare, aumenta il rischio a cui l’utente della strada è esposto. Il livello di TGM individuato mediante la Tabella 4.7, pertanto, si corregge in funzione della luce media della campata del ponte, secondo la Tabella 4.8, distinguendo:
- Grande luce: per ponti con campate di luce media maggiore di 50 m;
- Media luce: per ponti con campate di luce media maggiore di 20 m e non maggiore di 50 m;
- Piccola luce: per ponti con campate di luce media non maggiore di 20 m.
Tabella 4.8. – Livello di Traffico Medio Giornaliero e luce media della campata del ponte
Livello di TGM
Luce media della campata
Alta
Media
Bassa
Grande luce
Alta
Medio-Alta
Media
Media luce
Medio-Alta
Media
Medio-Bassa
Piccola luce
Media
Medio-Bassa
Bassa
Nei casi in cui il gestore ritenga che il frequente passaggio di persone possa comportare un aumento significativo di esposizione, come potrebbe accadere per opere all’interno di centri abitati aventi carreggiate che ospitano marciapiedi riservati al transito di pedoni, la classe definita in Tabella 4.8 può essere incrementata di un livello (da Bassa a Medio-bassa, da Medio-bassa a Media, e così via).
Alternative stradali
La possibile chiusura o le limitazioni di traffico sul ponte causano inevitabili disagi alle economie locali. Tali disagi sono contenuti nel caso siano individuati itinerari stradali adeguati su cui eventualmente deviare i flussi di traffico. È pertanto considerata la presenza e l’adeguatezza, in termini di costi, tempo e distanze, delle alternative stradali percorribili in caso di chiusura del ponte. La classe identificata sulla base di livello di TGM e luce media della campata, quindi, aumenta se non sono presenti alternative stradali adeguate (vedi Figura 4.3), in quanto il ponte acquisisce una maggiore importanza strategica per il corretto funzionamento del sistema viario ed è pertanto necessario preservarne l’efficienza ed evitare quanto più possibile crolli o perdite di funzionalità. Le informazioni necessarie per valutare tale fattore sono deducibili da studi trasportistici specifici, qualora disponibili, inclusi nel censimento di Livello 0. Nel caso in cui non siano disponibili dati sufficienti, si considera il caso di “assenza di alternative” per procedere in via cautelativa.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.3.2
L’adeguatezza dell’alternativa stradale in termini di “costi, tempo e distanze” deve essere valutata ed adeguatamente motivata dal gestore.
Tipologia di ente scavalcato
Il diverso livello di esposizione associato alla tipologia di ente scavalcato dipende dalle conseguenze, economiche e sociali che l’eventuale crollo del ponte avrebbe sull’ente stesso ed è messo in conto mediante la definizione di tre classi, descritte in Tabella 4.9 ed utilizzate per correggere il livello di esposizione secondo lo schema in Figura 4.3.
Tabella 4.9. – Tipologia di ente scavalcato
ALTA | Ente scavalcato il cui uso preveda affollamenti significativi e/o con funzioni pubbliche e sociali essenziali e/o la cui interruzione provochi situazioni di emergenza e/o enti di elevato valore naturalistico, economico e sociale (Ferrovia, zona edificata/antropizzata, strade a viabilità primaria, etc.) |
MEDIA | Ente scavalcato il cui uso preveda normali affollamenti, senza funzioni pubbliche e sociali essenziali, la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza e/o enti con limitato valore naturalistico, economico e sociale (strade a viabilità secondaria, corsi d’acqua, laghi, specchi d’acqua marini, etc.) |
BASSA | Ente scavalcato con presenza occasionale di persone e privi di valore naturalistico, economico e sociale (discontinuità naturali, depressioni del terreno, etc.) |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.3.3
In riferimento alla Tabella 4.9, classe bassa, rientrano tra gli enti scavalcati con presenza occasionale di persone e privi di valore naturalistico: ruscelli, canali di convogliamento delle acque e corsi d’acqua non predisposti al passaggio di natanti o a stazionamento di persone.
Traporto di merci pericolose
Per materie pericolose si intendono quelle sostanze che per la loro particolare natura sono in grado di produrre danni significativi alle persone e all'ambiente. Il transito di materiale di questo tipo comporta inevitabilmente un incremento di esposizione e quindi di classe di attenzione. Tale parametro è utilizzato come elemento di discrimine tra ponti appartenenti alla stessa classe di attenzione, consentendo di definire un ordine di priorità interno ad ogni classe e prevedendo una priorità più alta per i ponti per cui il trasporto di merci pericolose non sia di carattere meramente occasionale, ma dettato da specifiche esigenze del territorio. Le informazioni relative al passaggio di merci pericolose devono essere fornite dall’ente di gestione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.3.4
Si sottolinea che il ricorrente transito di trasposti di merci pericolose è da prendere in considerazione come elemento di discrimine tra ponti appartenenti alla stessa classe di attenzione per la priorizzazione delle azioni conseguenti alla classificazione stessa e non come incremento della classe di esposizione. Si precisa inoltre che tale evenienza si verifica quando tali merci transitano in modo abituale sull’opera, ad esempio per la vicinanza di impianti produttivi di tali sostanze oppure essendo tale opera su un’arteria di collegamento tra impianti produttivi.
4.2.4 Stima della classe di attenzione strutturale e fondazionale
Noti i parametri in gioco, si procede con la determinazione della classe di attenzione (CdA) strutturale e fondazionale, combinando la classe di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione del ponte. È considerato un totale di 53 combinazioni, riportate in Tabella 4.10, al fine di valutare tutte le possibili situazioni. Il numero effettivo di combinazioni, tuttavia, si reduce tenendo conto che i tre fattori non hanno lo stesso peso nella definizione della CdA. Una maggiore importanza è data alla classe di vulnerabilità del ponte: se essa è alta, la CdA è alta qualsiasi siano le classi di pericolosità ed esposizione. In tal modo, poiché la classe di vulnerabilità è strettamente connessa con il livello di difettosità, un ponte con uno stato di conservazione preoccupante ha sempre una CdA e quindi una priorità elevata.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.4.1
In caso di parità di CdA, con il fine di programmare le azioni conseguenti alla classificazione (ad es. valutazioni accurate, priorità di intervento, ecc.), il gestore adotterà opportuni criteri per introdurre una pianificazione all’interno delle singole classi. Si potrà attribuire priorità alle strutture in ordine decrescente di vulnerabilità: ad esempio se il Ponte 1 è caratterizzato da classe di pericolosità ALTA e classe di vulnerabilità MEDIA, mentre il Ponte 2 da classe di pericolosità MEDIA e classe di vulnerabilità ALTA e, in accordo con la Tabella 4.10, entrambi i ponti ricadono in CdA ALTA, può essere opportuno attribuire la priorità di intervento al Ponte 2 rispetto al Ponte 1.
Tabella 4.10. – Determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale in funzione di classe di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione
Classe di pericolosità ALTA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | |||
Medio-Alta | Alta | Medio-Alta | |||
Media | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Medio-Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Bassa | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Classe di pericolosità MEDIO-ALTA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | |||
Medio-Alta | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Classe di pericolosità MEDIA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | |||
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | |||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Classe di pericolosità MEDIO-BASSA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | |||
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | |||
Media | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Classe di pericolosità BASSA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | |||
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Media | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Bassa | Medio-Bassa | Bassa | |||
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.2.4.2
Ove siano disponibili delle verifiche di sicurezza di cui al cap. 8.3 delle NTC2018, che abbiano preso in considerazione lo stato attuale di conservazione dell'opera e tutti gli elementi di degrado, e l’opera risulti adeguata dal punto di vista delle condizioni statiche, la CdA strutturale fondazionale è da considerarsi bassa.
4.3 CLASSE DI ATTENZIONE SISMICA
4.3.1 Definizione generale del metodo
La definizione della classe di attenzione sismica tiene conto dei principali parametri che influenzano la risposta alle azioni sismiche dei ponti e delle reti stradali di appartenenza. Analogamente alla definizione della classe di attenzione strutturale e fondazionale, la classe di attenzione sismica dipende da fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, determinati mediante la combinazione di parametri primari e secondari. Questi ultimi sono indicati in Tabella 4.11. L’approccio utilizzato per la determinazione della CdA sismica è, ancora una volta, un approccio per classi e operatori logici, per cui devono essere seguiti flussi logici che permettono di passare dalla classificazione dei parametri primari e secondari, alla classificazione dei fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione e, infine, alla determinazione della Classe di Attenzione sismica.
Come si evince dal confronto della Tabella 4.11 e della Tabella 4.1, relativa alla classe di attenzione strutturale e fondazionale, alcuni dei parametri considerati sono gli stessi. A differenza però dei parametri di esposizione, ossia Traffico Medio Giornaliero (TGM) e luce media della campata, alternative stradali, tipologia di ente scavalcato e trasporto di merci pericolose, la cui definizione può essere presa tal quale a quella impiegata per la CdA strutturale e fondazionale, i parametri di vulnerabilità, quali schema statico, luce e materiale e livello di difettosità, seppur indicati con la stessa dicitura, sono tenuti in conto con criteri, in parte o del tutto, differenti.
Tabella 4.11. - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione sismica
Parametri primari | Parametri secondari | |
Pericolosità | Accelerazione di picco al suolo e categoria topografica | Categoria di sottosuolo |
Vulnerabilità | Schema strutturale, luce e materiale Livello di difettosità | Criteri di progettazione |
Esposizione | Livello di TGM e luce media della campata | Alternative stradali Tipologia di ente scavalcato Trasporto di merci pericolose Strategicità dell’opera |
4.3.2 Valutazione del livello di pericolosità sismica
Per la valutazione della pericolosità sismica si fa riferimento alle Norme Tecniche per le Costruzioni vigenti assumendo come parametri significativi l’accelerazione di picco al suolo, con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni e riferita a suoli rigidi, la categoria topografica e l’amplificazione stratigrafica valutata attraverso l’approccio semplificato della categoria di sottosuolo. Sono quindi parametri legati esclusivamente alle caratteristiche geomorfologiche e stratigrafiche del sito di costruzione. Per le definizioni specifiche si rimanda al D.M. 17.01.2018 (§ 3.2).
Mentre i primi due parametri, accelerazione di picco al suolo e categoria topografica, si possono determinare in tutti i casi mediante i dati relativi alla localizzazione del ponte raccolti nel censimento di Livello 0 e dalle ispezioni visive di Livello 1, la determinazione della categoria di sottosuolo necessita di informazioni specifiche sulla stratigrafia del sottosuolo, ricavabili dai documenti
progettuali disponibili o da indagini apposite. Nel caso tali informazioni non siano disponibili, occorre procedere in via cautelativa assumendo la peggiore tra le categorie di sottosuolo ragionevolmente prevedibili per quel sito.
La combinazione di tali parametri permette di determinare la classe di pericolosità sismica associata ai ponti, secondo il percorso logico in Figura 4.4.
Figura 4.4. – Flusso logico per la determinazione della classe di pericolosità sismica
Accelerazione di picco al suolo e categoria topografica
La classificazione riportata nella prima colonna della Figura 4.4 si basa sulle sole accelerazione di picco al suolo (ag), con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni e riferita a suoli rigidi, e sulla categoria topografica (Ti) della zona di interesse e si determina mediante la Tabella 4.12. Classi più alte sono associate ad accelerazioni maggiori e a condizioni topografiche più sfavorevoli (es. T4).
Tabella 4.12. – Classificazione sulla base dell’accelerazione di picco al suolo (ag) e categoria topografica (Ti)
T1, T2, T3 | T4 | |
ag ≥ 0,25 g | ALTA | ALTA |
0,15 g ≤ ag < 0,25 g | MEDIO-ALTA | ALTA |
0,10 g ≤ ag < 0,15 g | MEDIA | MEDIO-ALTA |
0,05 g ≤ ag < 0,10 g | MEDIO-BASSA | MEDIA |
ag < 0,05 g | BASSA | MEDIO-BASSA |
Categoria di sottosuolo
L’indicazione della categoria di sottosuolo permette di correggere la classificazione effettuata con i precedenti parametri, per tener conto dell’amplificazione dell’accelerazione sismica in funzione del sito di costruzione, seguendo il flusso logico in Figura 4.4.
Qualora tale parametro non sia deducibile dalle informazioni disponibili, si assume la peggiore tra le categorie di sottosuolo ragionevolmente prevedibili per quel sito.
4.3.3 Stima del livello di vulnerabilità sismica
Analogamente a quanto già visto per la vulnerabilità strutturale e fondazionale, la vulnerabilità sismica dei ponti dipende dalle caratteristiche strutturali influenti sul loro comportamento sismico, e da come esse rispondono alle richieste indotte dalle azioni sismiche. La sua classificazione è pertanto determinata considerando i parametri indicati in Tabella 4.11 e combinati secondo la Figura 4.5.
Figura 4.5. – Flusso logico per la determinazione della classe di vulnerabilità sismica
Schema strutturale, luce e materiali
È evidente che ponti caratterizzati da schemi statici, luci e materiali differenti hanno comportamenti diversi nei confronti delle azioni sismiche. Ciò dipende essenzialmente dalla ridondanza degli schemi statici e dal loro comportamento dinamico, dal numero di elementi vulnerabili soggetti all’azione sismica, quali pile ed apparecchi di appoggio, dalla massa delle strutture, dal livello di conservazione dei manufatti al momento dell’evento sismico e dalla presenza di eventuali altri elementi che contribuiscono ad incrementare la vulnerabilità del ponte alle azioni sismiche; è questo il caso, ad esempio, degli impalcati sghembi. Per tener conto di tali differenze di comportamento, la prima classificazione che occorre fare dipende da schema statico, luce e materiale, secondo le indicazioni in Tabella 4.13.
Tabella 4.13. – Classificazione sulla base di schema statico, luce e materiale
Schema isostatico | Schema iperstatico | ||||
L medio-piccola | L elevata | L medio-piccola | L elevata | ||
C.A. | Singola campata | Media | Medio-alta | Bassa | Medio-bassa |
Multi-campata | Medio-alta | Alta | Medio-bassa | Media | |
C.A.P. | Singola campata | Media | Medio-alta | - | - |
Multi-campata | Medio-alta | Alta | Medio-bassa | Media | |
Muratura | Singola campata | - | - | Bassa | Medio-bassa |
Multi-campata | - | - | Medio-bassa | Media | |
Acciaio | Singola campata | Medio-bassa | Medio-bassa | Bassa | Bassa |
Multi-campata | Media | Media | Medio-bassa | Medio-bassa | |
dove per luci medio-piccole si intendono luci non maggiori di 20 m, per luci elevate le luci maggiori di 20 m.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.3.1
Con riferimento alla Tabella 4.13 e in accordo alle definizioni di cui alla Tabelle 4.6, si può considerare:
• Schema isostatico: tutti quei ponti rientranti nelle categorie a travate appoggiate, a travate Gerber/ponti a stampella con travi tampone e a soletta appoggiata;
• Schema iperstatico: tutti quei ponti rientranti nelle categorie ponti a travate continue/telaio, ponti ad arco massiccio, e ponti a soletta incastrata.
Con riferimento ai ponti ad arco sottile si considerino come isostatici ponti ad arco a tre cerniere e ponti ad arco a via inferiore (a spinta eliminata) con impalcato in semplice appoggio su elementi verticali. Per le altre tipologie di ponti ad arco sottile si consideri uno schema iperstatico.
In caso di schemi statici non contemplati nella Tabella 4.6, la scelta della classificazione sulla base di schema statico, luce e materiale è effettuata e lasciata al valutatore.
Nel caso di tipologie strutturali che prevedono la presenza di diversi materiali, come ad esempio i ponti in sistema misto acciaio-calcestruzzo, si procede in analogia con le considerazioni fatte per uno dei due materiali ritenuto, dal valutatore, prevalente nella determinazione del comportamento strutturale sismico.
Nella Tab.4.13 “L” indica la luce della campata più lunga.
Secondo la classificazione proposta, ponti multi-campata, ad esempio, sono da considerare più vulnerabili di ponti a singola campata, in quanto caratterizzati da un maggior numero di pile, elementi particolarmente vulnerabili alle azioni sismiche.
La Tabella 4.13 è da considerarsi indicativa ma non esaustiva di tutte le possibili situazioni che possono verificarsi. Casi non previsti devono essere valutati opportunamente e, se possibile, ricondotti a quelli considerati in Tabella 4.13.
Qualora il ponte abbia campate con diverso schema statico (ad esempio, campate centrali ad arco e campate di riva con travate appoggiate), si consideri la classe di vulnerabilità più gravosa tra quelle associate ai due differenti schemi statici.
La presenza di ulteriori parametri di vulnerabilità sismica che caratterizzano specificatamente lo schema strutturale del ponte, quali impalcati sghembi o in curva, pile a singola colonna o con altezza molto disuniforme, presenza di appoggi particolarmente soggetti a degrado (quali appoggi a pendolo interamente in metallo, tipicamente soggetti ad elevata corrosione) o comunque situazioni che determinano concentrazioni di sforzo, moti rotazionali o quant’altro costituisce un aggravante alla vulnerabilità del ponte è da tenersi in debito conto.
A tal fine, la classificazione basata su schema statico, luce e materiale, riportata in Tabella 4.13, si modifica nella seguente maniera:
- la classe di vulnerabilità di schema statico, luce e materiale aumenta di un livello nel caso siano presenti elementi di vulnerabilità (da Bassa a Medio-bassa, da Medio-bassa a Media, e così via);
- la classe di vulnerabilità di schema statico, luce e materiale resta invariata nel caso gli elementi di vulnerabilità siano assenti o poco influenti sul comportamento del sistema strutturale.
Criteri di progettazione
Ulteriore variabile che influenza il comportamento sismico delle strutture è la modalità con cui esse sono state progettate e, in particolare, l’impiego di criteri di progettazione sismica specifici. Occorre infatti considerare l’eventualità per cui l’azione sismica non sia stata affatto messa in conto nel progetto delle strutture. Tali aspetti sono strettamente correlati con la normativa tecnica di riferimento per la progettazione del ponte. Storicamente, infatti, ad eccezione di decreti specifici emanati a seguito di forti terremoti avvenuti sul territorio italiano, sulla base dei quali erano individuate zone caratterizzate da alta sismicità (ad esempio il Regio Decreto n. 193 del 18 aprile 1909 a seguito del terremoto di Messina), occorre aspettare la legge n. 64 del 1974 per avere un approccio più attento al problema della sicurezza sismica e addirittura l’Ordinanza n. 3274 del 2003 per la classificazione sismica su base probabilistica dell’intero territorio italiano e per le prime norme tecniche di progettazione antisismica in un unico documento comprendente le diverse tipologie di costruzioni e materiali.
Sulla base della normativa di progettazione, l’anno di progettazione e il sito di costruzione, pertanto, occorre distinguere i ponti realizzati secondo criteri di progettazione antisismica e i ponti realizzati con criteri nei quali l’azione sismica non era messa in conto nella progettazione. Ovviamente, i primi hanno un livello di vulnerabilità minore rispetto ai secondi: tale considerazione porta a correggere la classificazione fatta sulla base di schema statico, luce e materiale secondo il flusso logico rappresentato in Figura 4.5.
Qualora l’analisi della documentazione disponibile non consenta di risalire alle informazioni necessarie per la valutazione dei criteri di progettazione adottati, si considera il ponte come progettato con criteri “non sismici”, per procedere a favore di sicurezza.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.3.2
Con riferimento alla normativa di progettazione, possono considerarsi realizzati secondo criteri di progettazione antisismica i ponti realizzati in accordo con le Normative adottate a partire dal 2003. Possono altresì considerarsi realizzati secondo criteri di progettazione antisismica anche quelle strutture realizzate in data antecedente al 2003, per le quali si dispongano elaborati progettuali che diano contezza di tale assunzione.
Livello di difettosità
Il livello di difettosità e, quindi, lo stato di conservazione del ponte è stimato elaborando i dati raccolti dalle ispezioni visive di Livello 1 (§ 3), ponendo l’attenzione sugli elementi e i dettagli costruttivi particolarmente influenti sul comportamento sismico globale del manufatto. Si tratta quindi di pile, strutture di fondazione, apparecchi di appoggio, ecc.
L’elaborazione dei dati porta alla distinzione di 5 livelli di difettosità, definiti con criteri simili a quelli utilizzati per la determinazione della classe di vulnerabilità strutturale e fondazionale, riportati nel § 4.2.2, ma relativi al comportamento sismico delle strutture, come si legge dalla Tabella 4.14.
Tabella 4.14. – Livelli di difettosità ai fini della classificazione della vulnerabilità sismica
ALTO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di qualsiasi intensità su elementi critici (apparecchi di appoggio, sezioni di estremità delle pile) o presenza di condizioni critiche (cinematismi in atto, incipiente perdita di appoggio) |
MEDIO-ALTO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata su elementi la cui crisi può compromettere il comportamento globale dell’opera nei confronti delle azioni sismiche |
MEDIO | Difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata su elementi la cui crisi non può compromettere il comportamento globale nei confronti delle azioni sismiche dell’opera e difetti di gravità alta (G=5) e di intensità medio-bassa |
MEDIO-BASSO | Difetti di gravità medio-alta (G=4) e di intensità medio-bassa e difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero elevato |
BASSO | Difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero esiguo |
Il significato dei termini in Tabella 4.14 è descritto al § 3.2 del presente documento.
Le informazioni che permettono di identificare il livello di difettosità del ponte si ricavano dalle schede di difettosità proposte nell’Allegato B e descritte nel § 3.2 del presente documento.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.3.3
Il livello di difettosità per la determinazione della classe di attenzione relativa al rischio sismico si determina a seguito dell’esecuzione dell’ispezione visiva e della redazione delle schede di difettosità, in modo analogo a quanto fatto per il rischio strutturale fondazionale.
Per quanto concerne la modalità di compilazione delle schede, che deve consentire (come già indicato) la chiara e univoca identificazione di ogni elemento della struttura in termini di composizione, posizione nel manufatto e stato di conservazione, si rimanda alle ISTRUZIONI OPERATIVE compilate per il livello di difettosità per il rischio strutturale fondazionale (§ 4.2.2).
Sulla base dei dati raccolti dall’ispettore, si prosegue con la valutazione del livello di difettosità anche per il rischio sismico, la quale deve essere svolta analizzando criticamente tutte le informazioni a disposizione.
In merito al rischio sismico, le LLGG classificano il livello di difettosità così come riportato in Tabella 4.14, avendo definito:
• con elemento critico nell’ambito del rischio sismico, un elemento che presenta particolari caratteristiche di fragilità e la cui crisi può comportare la crisi dell’intera struttura o di una sua porzione, oppure la perdita di funzionalità dell’opera stessa in caso di accadimento di un evento sismico;
• con condizione critica nell’ambito del rischio sismico, una condizione di possibile collasso in caso di accadimento di un evento sismico, generata dalla presenza difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità ed estensione elevata su un insieme significativo di elementi per numero e/o per posizione.
Inoltre, sempre in riferimento alla Tabella 4.14, per livelli di difettosità alto e medio-alto devono intendersi quei difetti che possono pregiudicare la sicurezza o la funzionalità di una campata o dell’opera, sempre in ambito sismico.
Per la definizione dei termini “intensità” ed “estensione” si rimanda a quanto detto in merito all’interno delle ISTRUZIONI OPERATIVE compilate per il livello di difettosità per il rischio strutturale fondazionale (§ 4.2.2).
Analogamente a quanto detto per la definizione del livello di difettosità nell’ambito del rischio strutturale fondazionale, si vuole precisare inoltre che anche i diversi elementi strutturali e di connessione possono essere raggruppati all’interno delle seguenti categorie:
- Sovrastruttura: raggruppa tutti gli elementi e le strutture orizzontali del ponte che costituiscono l’impalcato. Può essere costituita da più campate.
- Sottostruttura: raggruppa le pile, le spalle, le antenne, le fondazioni del ponte. Ai fini della determinazione del livello di difettosità, si associano ad ogni pila i rispettivi apparecchi di appoggio.
Tale classificazione è rilevante ai fini del processo di determinazione del livello di difettosità dell’intera opera, come descritto nel seguito.
C. DIFETTOSITA’ DEI SINGOLI ELEMENTI STRUTTURALI
Per la determinazione del livello di difettosità dei singoli elementi strutturali che compongono una campata (o l’intera opera) occorre seguire le indicazioni riportate nei seguenti paragrafi.
Elementi con Livello di difettosità ALTO
Sono caratterizzati da un livello di difettosità alto gli elementi per i quali si riscontrano difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da comportare la possibile crisi incipiente dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura in caso di accadimento di un evento sismico.
In particolare, rientrano in tale categoria gli elementi critici (apparecchi di appoggio, sezioni di estremità delle pile) con difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di qualsiasi intensità o le strutture nelle quali si riscontrano delle condizioni critiche (cinematismi in atto, incipiente perdita di appoggio).
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-ALTO
In tale classe ricadono gli elementi strutturali caratterizzati da difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da poter compromettere nel tempo il funzionamento dell’elemento e/o dell’intera struttura in caso di accadimento di un evento sismico, ma dei quali è ancora possibile controllarne l’evoluzione mediante adeguati sistemi di ispezione e monitoraggio, in attesa dell’esecuzione di eventuali interventi atti a sanarli.
In particolare, negli elementi (non critici) con livello di difettosità medio-alto è possibile riscontrare difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4) e di intensità elevata, tali da poter innescare in futuro una crisi che potrà compromettere il comportamento della struttura in ambito sismico.
Elementi con Livello di difettosità MEDIO
In tale classe ricadono gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento globale dell’opera nei confronti delle azioni sismiche, per i quali si riscontrano, non necessariamente in contemporanea, le seguenti tipologie di difetti:
• difetti di gravità alta o medio-alta (G=5 o G=4), di intensità elevata ed estensione qualsiasi;
• difetti di gravità alta (G=5), di intensità medio-bassa ed estensione tale da compromettere la capacità dell’elemento.
Inoltre, si suggerisce di associare un livello di difettosità medio agli elementi la cui crisi può compromettere potenzialmente il comportamento statico globale dell’opera per i quali si riscontrano difetti di gravità alta o medio-alta (G=5, G=4) ma con intensità medio-bassa, e quindi ci si trovi lontani dall’incipiente collasso dell’opera.
Oltre a quanto riportato sopra, si suggerisce di associare un livello di difettosità medio anche agli elementi critici per i quali si riscontrino difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1), di qualsiasi intensità e di estensione media o alta.
Elementi con Livello di difettosità MEDIO-BASSO
In linea generale, in tale classe ricadono gli elementi strutturali per i quali si riscontrano, in numero elevato, difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da NON comportare l’incipiente crisi dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura, né di comprometterne il funzionamento nel tempo nei confronti delle azioni sismiche.
Nello specifico, in tale classe ricadono:
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento nei confronti delle azioni sismiche della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano difetti di gravità medio-alta (G=4) con intensità medio- bassa o difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità, in numero elevato;
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento nei confronti delle azioni sismiche della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano difetti di gravità alta (G=5), intensità medio-bassa ed estensione tale da non compromettere l’integrità statica dell’elemento.
• gli elementi la cui crisi può compromettere il comportamento nei confronti delle azioni sismiche della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrino difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1), di qualsiasi intensità ed estensione bassa.
Elementi con Livello di difettosità BASSO
In linea generale, in tale classe ricadono gli elementi strutturali per i quali si riscontrano, in numero esiguo, difetti di gravità, intensità, estensione e posizione tali da NON comportare l’incipiente crisi dell’elemento stesso e/o dell’intera struttura, né di comprometterne il funzionamento nel tempo nei confronti delle azioni sismiche.
Nello specifico, in tale classe ricadono:
• gli elementi non critici e/o la cui crisi non compromette il comportamento nei confronti delle azioni sismiche della campata (o globale dell’opera) per i quali si riscontrano, in numero esiguo, difetti di gravità media e bassa (G=3, G=2, G=1) e di qualsiasi intensità.
D. DIFETTOSITA’ DI UNA CAMPATA, DI OGNI ELEMENTO DELLA SOTTOSTRUTTURA E DELL’INTERA OPERA
La determinazione del livello di difettosità di una campata, degli elementi della sottostruttura (o dell’intera opera) è conseguente ad una valutazione di tipo globale, che presuppone un’analisi critica della tipologia, intensità ed estensione dei difetti rilevati sui singoli elementi strutturali, nonché della loro localizzazione, al fine di determinare se questi possano provocare un’incipiente o potenziale crisi di un elemento strutturale e/o della campata o dell’intera opera in ambito sismico.
Per una campata ed ogni sottogruppo della sottostruttura (pila e relativi elementi di appoggio, spalle e relativi elementi di appoggio):
• qualora anche soltanto un elemento, o più d’uno, abbia un livello di difettosità alto o medio-alto, alla campata è assegnato il livello di difettosità massimo riscontrato sugli elementi strutturali principali;
• nel caso in cui non si rilevino condizioni tali da determinare un livello di difettosità alto o medio-alto sugli elementi costituenti, alla campata e ad ogni sottogruppo della sottostruttura può essere associato un livello di difettosità medio, medio-basso o basso, in funzione del livello di difettosità riscontrato sui singoli elementi ispezionati. Una volta determinato il livello di difettosità per ogni singolo elemento, si può assegnare il livello di difettosità alla campata quantificando in percentuale il numero di elementi che ricadono nei diversi livelli (medio, medio-basso e basso):
3. se almeno il 50% degli elementi è caratterizzato da un livello di difettosità medio, il livello di difettosità complessivo della campata si può assumere medio;
4. se meno del 50% di elementi è caratterizzato da un livello di difettosità medio, il livello di difettosità complessivo della campata può essere assunto medio-basso o basso. In particolare, si suggerisce di assumere quello associato alla percentuale maggiore degli elementi ricadenti nei due livelli (medio-basso e basso).
Per l’intera opera:
• è assegnato il livello di difettosità massimo riscontrato sulle campate e su ogni sottogruppo della sottostruttura. Xxxxxxxx in questo caso anche quelle strutture la cui sicurezza, per lo schema statico adottato, non può essere valutata con riferimento a singole porzioni dell’opera.
Nel caso di opere costituite da più campate la cui statica può essere valutata campata per campata, si raccomanda comunque di assegnare un livello di difettosità ad ogni campata, e solo successivamente attribuire all’intera opera il livello massimo riscontrato sulle sue campate.
4.3.4 Stima del livello di esposizione sismica
La definizione del livello di esposizione sismica segue gli stessi criteri e considera gli stessi parametri impiegati per la stima della classe di esposizione strutturale e fondazionale al § 4.2.3, ossia il livello di TGM e la luce media della campata, la presenza di alternative stradali, la tipologia di ente scavalcato e il trasporto di merci pericolose, oltre che un ulteriore parametro legato alla strategicità del ponte in caso di emergenza. La classe di esposizione sismica pertanto è determinata a partire dalla classe di esposizione strutturale e fondazionale, valutata secondo lo schema in Figura 4.3, corretta in funzione della strategicità dell’opera come in Figura 4.6.
Figura 4.6. – Flusso logico per la determinazione della classe di esposizione sismica
Traffico Medio Giornaliero (TGM) e luce media della campata, alternative stradali, tipologia di ente scavalcato e trasporto di merci pericolose
Relativamente ai parametri necessari per la determinazione della classe di esposizione strutturale e fondazionale, si rimanda al paragrafo § 4.2.3 per definizioni e criteri di classificazione.
Strategicità dell’opera
Le opere considerate di interesse strategico, la cui funzionalità durante gli eventi sismici assume rilievo fondamentale per le finalità di protezione civile, devono avere una più elevata priorità, in quanto è necessario garantirne l’efficienza in caso di emergenza.
A tal fine, la classe identificata secondo gli altri parametri aumenta, come riportato in Figura 4.6, nel caso in cui il ponte rientri tra le opere ritenute di interesse strategico per le emergenze a seguito di un evento sismico (con riferimento alle Condizioni Limite di Emergenza) o, in altre parole, se rientra nelle classi d’uso III o IV. Tali opere sono espressamente indicate dalla protezione civile o dall’ente amministrativo competente.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.4.1
In caso di mancanza di differenti specifiche indicazioni, la strategicità dell’opera è valutata con riferimento al Decreto del Capo Dipartimento della Protezione Civile n. 3685 del 21 ottobre 2003.
4.3.5 Stima della classe di attenzione sismica a livello territoriale
Note le classi di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione sismica del ponte, si procede con la determinazione della classe di attenzione (CdA) sismica, combinandole in modo analogo a quanto visto per la determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale, ossia come mostrato in Tabella 4.10.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.5.1
Nell’ambito delle competenze, discrezionalità e responsabilità del gestore, in accordo con quanto riportato nel Paragrafo 4.2.4, in caso di parità di CdA, con il fine di programmare le azioni conseguenti alla classificazione (ad es. valutazioni accurate, priorità di intervento, ecc.), si potranno definire opportuni criteri per introdurre una pianificazione all’interno delle singole classi. Si potrà, ad esempio, attribuire priorità alle strutture ricadenti nella classe di vulnerabilità maggiore: se il Ponte 1 è caratterizzato da classe di pericolosità ALTA e classe di vulnerabilità MEDIA, mentre il Ponte 2 da classe di pericolosità MEDIA e classe di vulnerabilità ALTA e, in accordo con la Tabella 4.10, entrambi i ponti ricadono in CdA ALTA, può risultare opportuno attribuire, da parte del gestore, la priorità di intervento al Ponte 2 rispetto al Ponte 1.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.3.5.2
Ove siano disponibili delle valutazioni accurate relative alle condizioni sismiche eseguite alla luce delle NTC2018 o secondo le presenti LLGG, dalle quali il ponte risulti adeguato sismicamente e che prendano comunque in considerazione lo stato attuale di conservazione dell'opera e tutti gli elementi di degrado, il ponte è da considerarsi adeguato da punto di vista delle condizioni sismiche, e la CdA sismica è da considerarsi bassa.
4.4 CLASSE DI ATTENZIONE ASSOCIATA AL RISCHIO FRANE
4.4.1 Definizione generale del metodo di determinazione della classe di attenzione legata al rischio frane
La definizione della classe di attenzione (CdA) associata al rischio frane tiene conto di alcuni specifici parametri che indicano il livello di coinvolgimento della struttura in eventuali fenomeni franosi, sia dal punto di vista spaziale che temporale.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.1.1
Il livello di coinvolgimento è definito nel seguito come estensione dell’interferenza. Essa è valutata in relazione al volume significativo di terreno relativo al ponte, così come definito nelle NTC2018 al § 6.2.2. L’interferenza può essere considerata diretta se il movimento franoso comprende in tutto o in parte il volume significativo, mentre può essere considerata indiretta se il movimento franoso potrebbe coinvolgere la struttura solo a seguito della sua eventuale mobilizzazione.
Analogamente alla definizione della classe di attenzione strutturale e fondazionale e della classe di attenzione sismica, la classe di attenzione per rischio frane fa riferimento a fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, determinati mediante la combinazione di parametri primari e secondari. L’approccio utilizzato per la determinazione della CdA frane è, ancora una volta, un approccio per classi e operatori logici. Ne consegue che devono essere seguiti flussi logici che permettano di passare dalla classificazione dei parametri primari e secondari, alla classificazione dei fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione e, infine, alla determinazione della Classe di Attenzione frane.
Si sottolinea che, a differenza dell’usuale nomenclatura impiegata per la definizione degli altri tipi di CdA analizzati, si adotta il termine di “suscettibilità” piuttosto che di pericolosità; in tal modo, viste le specifiche difficoltà intrinseche alla definizione della probabilità di accadimento dell’evento, si vuole far riferimento alla sola previsione spaziale, trascurando la previsione di tipo temporale.
I parametri primari e secondari individuati come rilevanti per la determinazione delle CdA frane sono riportati in Tabella 4.15.
Tabella 4.15. - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione associati al rischio frane
Parametri primari | Parametri secondari | |
Suscettibilità | Instabilità di versante (Magnitudo, Velocità, Stato di attività) | Incertezza di modello Misure di mitigazione |
Vulnerabilità | Tipologia/robustezza del ponte e tipologia di fondazioni | Estensione dell’interferenza |
Esposizione | Livello di TGM e luce della campata | Alternative stradali Tipologia di ente scavalcato Strategicità dell’opera |
Come si evince confrontando la Tabella 4.15 con quelle relative alla classe di attenzione strutturale e fondazionale (Tabella 4.1) e alla classe di attenzione sismica (Tabella 4.11), alcuni dei parametri considerati sono gli stessi. In particolare, i parametri di esposizione
– livello di TGM e luce della campata, alternative stradali, tipologia di ente scavalcato e strategicità dell’opera – hanno definizione analoga a quella impiegata per i parametri di esposizione associati alla CdA strutturale e fondazionale e CdA sismica, così come il parametro di vulnerabilità legato alla tipologia e alla robustezza strutturale del ponte, il quale è classificato in maniera analoga a quanto previsto per la determinazione della CdA sismica.
4.4.2 Stima del livello di pericolosità/suscettibilità legato al rischio frane
Il livello di pericolosità/suscettibilità legato al rischio frane dipende dall’ambito geomorfologico (aree di pianure/versanti) in cui il ponte è inserito. Tale informazione si può acquisire attraverso i dati di censimento di Livello 0 e confermare mediante l’esecuzione di ispezioni visive di Livello 1.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.1
Sono in linea generale da escludere i ponti localizzati in aree sub-pianeggianti.
Qualora si possa ritenere che la probabilità di accadimento di un evento franoso coinvolgente la struttura in esame sia assente, non occorre proseguire con la valutazione della CdA frane, in quanto non influente ai fini della determinazione della CdA complessiva associata al ponte.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.2
Nel caso in cui si possa ritenere che il rischio frane sia assente, ai fini della applicazione della tabella 4.29, potrà assumersi CdA xxxxx Xxxxx.
D’altra parte, come già discusso nel § 3.5, l’eventuale collocazione delle strutture in aree coinvolte da accadimenti pregressi, inducono la necessità di proseguire con valutazioni più approfondite di Livello 4, superando, quindi, la valutazione della classe di attenzione e la conseguente classificazione.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.3
Prima di proseguire con le valutazioni approfondite di Livello 4, si procede con le ispezioni speciali così come indicato nella istruzione operativa inserita al § 3.6.
Documentazioni quali le carte di pericolosità e rischio delle Autorità distrettuali territorialmente competenti, così come quelle di altri processi pianificatori o derivanti da analisi tecnico-scientifiche, costituiscono solo un primo riferimento, utile ma certamente non esaustivo. A tal riguardo, particolarmente utili risultano quindi le ispezioni visive e la compilazione delle appropriate schede di rilievo di Livello 1. È inoltre da evidenziare che in talune situazioni l’analisi di dati satellitari potrebbe rilevarsi utile a definire instabilità nel tempo e nello spazio costituendo le strutture del ponte riferimenti per le elaborazioni.
Per la valutazione della suscettibilità da frana sono utilizzati alcuni dei consueti parametri di classificazione e la nomenclatura propria delle “instabilità di versante”, quali la magnitudo, la velocità e lo stato di attività, i quali sono poi combinati con parametri secondari legati alle incertezze di modello e alla presenza o meno di misure di mitigazione, secondo lo schema in Figura 4.7.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.4
Le consuete classificazioni delle instabilità di versante, come quelle riportate nell’Appendice B, non sono state sviluppate con riferimento a manufatti come i ponti che possono essere molto sensibili ai fenomeni franosi, inoltre hanno una chiara finalità di Protezione Civile. Di conseguenza la classificazione qui riportata non deve essere vista in relazione alla struttura del ponte, per la quale ad esempio alcune classi di velocità sono sostanzialmente prive di significato, ma deve essere riferita esclusivamente all’instabilità di versante per la quale rappresenta un mero strumento di individuazione della Classe di Suscettibilità.
Figura 4.7. – Flusso logico per la determinazione della classe di suscettibilità
Instabilità di versante (Magnitudo, velocità, stato di attività)
Ribadita la complessità della previsione di accadimento, si è valutata fondamentale la definizione di tre parametri ritenuti di specifica importanza nel caso di ponti e di viadotti, rilevabili o deducibili dalle documentazioni e dalle osservazioni in situ. Tali parametri sono:
• parametro dello stato di attività per le frane riconosciute (PA), o di grado di criticità per le xxxxx xxxxxxxxxx (PC).
• parametro della massima velocità potenziale di spostamento in funzione della tipologia di frana in atto o potenziale PV;
• parametro della magnitudo, intesa come volume mobilizzabile PM.
Al fine di giungere ad una gerarchizzazione del livello di instabilità di versante, è qui proposto un sistema a punti, attribuendo valori numerici ai tre parametri principali considerati, così come si ricava dalla Tabella 4.16. La valutazione del livello di instabilità è quindi sviluppata sulla base della sommatoria dei valori associati ai tre parametri ovvero P = PA + PM + PV per le frane riconosciute e P = PC + PM + PV per le frane potenziali, secondo la classificazione in Tabella 4.167.
Il compito del tecnico incaricato in sede di sopralluogo è quello di confermare la presenza di frane già riconosciute, sia in atto che inattive, nonché di individuare eventuali frane potenziali (ivi compresi i movimenti franosi superficiali indotti da pioggia), non riconosciute alla data dell’ispezione. In quest’ultimo caso sarà compito del tecnico incaricato illustrare, anche avvalendosi di documentazione fotografica, le caratteristiche geologiche, geomorfologiche e geo-meccaniche che hanno portato a individuare la frana potenziale, e segnalare l’eventuale necessità di approfondimenti e verifiche tese a definirne con maggior dettaglio i caratteri geometrici e cinematici e le cause di innesco presunte.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.5
Un “fenomeno riconosciuto ma non ancora studiato”, così come riportato nelle schede di Livello 1, può essere rilevato dalla cartografia esistente o mediante il sopralluogo qualora si individuino segni di movimenti franosi.
Il fenomeno franoso è potenziale, ovvero riconosciuto ma non ancora studiato, se è possibile osservare durante il sopralluogo dei deboli segni precursori recenti o è possibile riconoscere evidenti segni precursori come quelli proposti dall’Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia (I.F.F.I.) per l’individuazione di frane potenziali, tra cui ad esempio i rigonfiamenti e l’apertura di fratture sulla superficie del terreno.
Inoltre, nella definizione di fenomeni potenziali dovrebbero essere incluse anche quelle situazioni in cui la configurazione geomorfologica e l’assetto stratigrafico possano essere tali da indurre potenziale instabilità (ad esempio erosione al piede di un argine o di un versante a seguito di una piena eccezionale).
Per quanto attiene allo stato di attività (parametro PA), per le frane riconosciute si fa riferimento alla Tabella 4.16; per quelle potenziali, in funzione delle evidenze geomorfologiche e del tipo di fenomeno riconosciuto, il tecnico incaricato valuta un preliminare livello di criticità. Per questo parametro occorre aver cura di fare scelte cautelative, in funzione dei possibili cinematismi, delle loro evoluzioni e dei meccanismi di innesco, specialmente laddove possono manifestarsi eventi caratterizzati da fenomeni improvvisi e dotati di elevate energie d’impatto. Infine, sulla scorta della tipologia di frana e dei cinematismi in atto o potenziali, e avvalendosi delle classificazioni disponibili nella letteratura scientifica, si definiscono le possibili massime velocità di spostamento (parametro PV) e la magnitudo attesa (parametro PM); entrambi concorrono alla definizione del grado di instabilità di versante complessivo (parametro P).
Tabella 4.16. - Attribuzione dei valori numerici dei parametri di suscettibilità in funzione della di stato di attività, magnitudo, e velocità dell’evento
Stato di attività per le frane riconosciute o di grado di criticità per le frane potenziali
Frana riconosciuta (PA) | Attiva al momento del rilevo o con segni di movimento in atto | Inattiva Non attiva da diversi cicli stagionali | Stabilizzata |
Xxxxx potenziale (PC) | Altamente critica | Critica | Scarsamente critica |
PA o PC | 5 | 3 | 1 |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.6
Nella compilazione delle schede le frane riconosciute come sospese o quiescenti rientrano nella classe delle frane attive.
Massima velocità attesa in funzione della tipologia di frana in atto o potenziale (V)
V > 3 m/min | 3 m/min ≤ V < 1,8 m/h | 1,8 m/h ≤ V < 13 m/mese | 13 m/mese ≤ V <1,6 m/anno | V < 1,6 m /anno | |
Estremamente/molto rapida | Rapida | Moderata | Lenta | Estremamente/molto lenta | |
PV | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
Magnitudo attesa su base volumetrica in metri cubi (M)
M > 106 | 2,5 ∙ 105 < M ≤ 106 | 104 < M ≤ 2,5 ∙ 105 | 102 < M ≤ 104 | M ≤ 102 | |
Estremamente/molto grande | Grande | Media | Piccola | Molto piccola | |
PM | 15 | 12 | 9 | 6 | 3 |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.7
In relazione all’applicazione della Tabella 4.16, in sede di sopralluogo è opportuno confermare l’attività di frane già riconosciute, distinguendo tra: attive (comprese quelle sospese o quiescenti), inattive, stabilizzate.
Nel caso di frane riconosciute, la magnitudo (definita attraverso il volume della massa di terreno instabile) deve essere determinata sulla base delle conoscenze disponibili sul fenomeno, integrando le informazioni cartografiche con dati litostratigrafici e litotecnici.
In caso di incertezza può sovrastimarsi, secondo scenari verosimili, la magnitudo.
Riconoscendo la difficoltà di valutare correttamente il parametro della massima velocità attesa, si suggerisce di compilare la scheda utilizzando la Tabella B.2 riportata a pag. 3 di Appendici ed Allegati. È altresì utile consultare le schede riportate nell’Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia (I.F.F.I.).
L’importanza di questi fattori suggerisce di consultare autorità (Comuni) ed enti territoriali (Autorità di Bacino o Protezione Civile) per valutare accuratamente i tre parametri di suscettibilità.
Tabella 4.17 - Determinazione dell’instabilità di versante in funzione della sommatoria dei valori numerici associati ai parametri influenti
P = PA + PM + PV (frana riconosciuta) P = PC + PM + PV (frana potenziale) | Instabilità di versante |
20 – 25 | ALTA |
16 – 19 | MEDIO – ALTA |
12 – 15 | MEDIA |
8 – 11 | MEDIO – BASSA |
5 – 7 | BASSA |
Incertezza di modello
Le considerazioni prima sviluppate riguardanti le difficoltà relative alla previsione di tipo spaziale, che dipendono anche dai dati pregressi disponibili e dalla stessa storia degli eventi, hanno indotto la necessità di introdurre un parametro secondario relativo all’incertezza delle determinazioni effettuate. Il livello di conoscenza del fenomeno o della situazione predisponente gli eventi di frana, infatti, può essere naturalmente di vario grado. Qualora il livello di conoscenza (LC) del cinematismo di frana e della corrispondente previsione spaziale sia limitato, è opportuno tenere conto della conseguente incertezza nella definizione del livello di suscettibilità. Di conseguenza, l’affidabilità delle valutazioni si riduce e il livello di suscettibilità e, quindi, la classe di attenzione aumenta necessariamente. Ciò si traduce nella correzione delle classi definite in funzione dell’instabilità di versante, secondo lo schema in Figura 4.7.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.8
Nel caso di frane potenziali è opportuno considerare il livello di conoscenza limitato.
Misure di mitigazione
Ulteriore parametro che determina la classe di suscettibilità del ponte è la presenza o meno di sistemi di stabilizzazione, quali reti e gallerie paramassi, barriere per flussi detritici, interventi di drenaggio, strutture di sostegno, ecc., oltre che sistemi di monitoraggio, e il loro attuale stato di conservazione. Si distinguono pertanto i ponti stabilizzati, qualora le misure di mitigazione del rischio dette sopra siano effettivamente attuate, monitorati, nel caso di presenza di sistemi di monitoraggio atti a controllare l’insorgere di eventuali eventi franosi, e i ponti per cui le misure di stabilizzazione/monitoraggio risultano assenti. L’assenza di sistemi finalizzati alla mitigazione del rischio frane induce l’innalzamento della classe di suscettibilità e quindi della classe di attenzione, secondo il flusso logico mostrato in Figura 4.7.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.4.2.9
Analogamente a quanto riportato per l’instabilità di versante, anche in riferimento alle misure di mitigazione si sottolinea che la presenza di misure di mitigazione quali reti paramassi o barriere per flussi detritici, pur essendo spesso ininfluenti sulla stabilità del ponte, sono da considerare solo al fine della valutazione della Classe di Suscettibilità.
La figura 4.7 riporta le tre opzioni: “assenti”, “monitorato” e “stabilizzato”.
Nelle schede relative al rischio frane, la presenza delle misure di mitigazione è trattata nel quadro “Area riconosciuta pericolosa”.
L’opzione “assenti” è correlata alle voci “Fenomeno riconosciuto ma non ancora studiato” e “Fenomeno riconosciuto e studiato”; l’opzione “monitorato” è correlata alla voce “Fenomeno modellato e oggetto di monitoraggio”; l’opzione “stabilizzato” è correlata alla voce “Fenomeno oggetto di opere di mitigazione”.
Nel caso di “Fenomeno riconosciuto e studiato” o “Fenomeno modellato e oggetto di monitoraggio” è necessario allegare i riferimenti ai documenti di approfondimento tecnico che hanno portato alla scelta della relativa voce.
Nel caso di “Fenomeno oggetto di opere di mitigazione” è necessario specificare la tipologia di intervento, comprensiva di documentazione fotografica, e ove possibile allegare i riferimenti ai documenti di progetto.
4.4.3 Stima del livello di vulnerabilità legato al rischio frane
Alla base della definizione della vulnerabilità nel caso di rischio frane vi è la classificazione delle tipologie strutturali dei ponti. Quest’ultima è poi corretta mediante un parametro legato all’estensione dell’interferenza tra il possibile evento di frana e la struttura o parti di essa, secondo lo schema in Figura 4.8.
Figura 4.8. – Flusso logico per la determinazione della classe di vulnerabilità
Tipologia strutturale e tipologia di fondazioni
La classificazione delle tipologie strutturali è funzione della robustezza, ossia la capacità di resistere alle azioni generate nel movimento frana, generalmente non considerate in modo esplicito nella progettazione.
Sono quindi classificate le tipologie strutturali, in funzione di:
- schema statico, luce e materiale distinguendo schemi iperstatici e schemi isostatici e luci medio-piccole e elevate;
- numero di campate, distinguendo ponti a singola campata e ponti multi-campate,
in modo analogo alla classificazione utilizzata per stimare la vulnerabilità sismica. Si rimanda pertanto alla Tabella 4.13 per la determinazione della classe di vulnerabilità associata alla tipologia strutturale, da impiegare nella stima della classe di attenzione associata al rischio frane.
In riferimento al rischio frane, un dettaglio particolarmente rilevante è la tipologia di fondazioni di spalle e pile, specialmente in relazione alla loro capacità di resistere alle azioni orizzontali.
Per tale ragione, nel caso in cui ci sia evidenza, dalla documentazione originaria disponibile e/o dalle ispezioni visive effettuate, di presenza di fondazioni superficiali o comunque non progettate per resistere alle azioni orizzontali, occorre aumentare di un livello la classe definita in Tabella 4.13.
Estensione dell’interferenza
La definizione della vulnerabilità nel caso del rischio frane, tenuto conto della stretta dipendenza sussistente tra la tipologia di spostamento delle masse e le dimensioni, fa riferimento al livello dell’interferenza tra il possibile evento di frana e la struttura o parti di essa, mediante un parametro secondario “estensione dell’interferenza” che modifica la classificazione basata sulle tipologie strutturali, secondo lo schema in Figura 4.8. La presenza di questa interferenza, sebbene in alcuni tipi d’instabilità potrebbe essere di difficile definizione, può condurre ad una classe di attenzione maggiorata qualora sia l’intera struttura ad essere coinvolta, o comunque interessata dall’instabilità.
4.4.4 Stima del livello di esposizione legato al rischio frane
La definizione del livello di esposizione nel caso di rischio frane segue gli stessi criteri e considera gli stessi parametri impiegati per la stima del livello di esposizione sismica al § 4.3.4, ossia il livello di TGM e la luce media della campata, la presenza di alternative stradali, la tipologia di ente scavalcato e la strategicità del ponte in caso di emergenza, prescindendo dal parametro “trasporto di merci pericolose”. Tali parametri si combinano secondo lo schema in Figura 4.6.
4.4.5 Stima della classe di attenzione frane a livello territoriale
Note le classi di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione legate al rischio frane del ponte, si procede con la determinazione della classe di attenzione (CdA) frane, combinandole come riportato in Tabella 4.18.
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | Medio-Alta | ||
Medio-Alta | Alta | Medio-Alta | |||
Media | Alta | Medio-Alta | |||
Medio-Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Tabella 4.18. – Determinazione della classe di attenzione frane in funzione di classe di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione Classe di suscettibilità ALTA
Classe di suscettibilità MEDIO-ALTA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Alta | Medio-Alta | ||
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | |||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Classe di suscettibilità MEDIA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | |||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Classe di suscettibilità MEDIO-BASSA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | |||
Media | Media | Medio-Bassa | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Classe di suscettibilità BASSA
Classe di esposizione | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di vulnerabilità | Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | |||
Media | Media | Medio-Bassa | |||
Medio-Bassa | Medio-Bassa | Bassa | |||
Bassa | Medio-Bassa | Bassa | |||
4.5 CLASSE DI ATTENZIONE ASSOCIATA AL RISCHIO IDRAULICO DEGLI ATTRAVERSAMENTI FLUVIALI
In generale, il rischio idraulico dipende da alcuni specifici parametri rappresentativi del coinvolgimento della struttura sia da un punto di vista spaziale che temporale.
Per la preliminare valutazione spaziale, si può ritenere assente il rischio idraulico per strutture che non vadano ad interessare l’alveo (come definito dal § 5.1.2.3. della Circolare 21.01.2019 n.7 del CSLLPP) con le pile e/o con le spalle e sempre che l’impalcato garantisca il rispetto del franco libero così come prescritto nelle vigenti Xxxxx Xxxxxxxx per le Costruzioni (D.M. 17.01.2018, § 5.1.2.3). Tali valutazioni possono essere suffragate o dall’evidenza dei luoghi o da idonea “relazione di compatibilità idraulica” (D.M. 17.01.2018). Pertanto, qualora si possa ritenere che il determinarsi di un evento di piena non possa coinvolgere la struttura in esame, non risulta necessario proseguire con la valutazione della CdA idraulica, in quanto non influente ai fini della determinazione della CdA complessiva associata al ponte.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1
Dal momento che classe di attenzione complessiva di un ponte può essere definita, secondo le Tab. 4.29 e 4.28, solo se viene attribuito un valore anche alla classe di attenzione idraulica, nei casi in cui il ponte non attraversi un corso d’acqua o qualora si possa ritenere che il corso d’acqua non interferisca con la struttura, si attribuisce al ponte la classe di attenzione idraulica Bassa.
Ai fini dell’applicazione del livello di approfondimento in esame, si può ritenere che il corso d’acqua non interferisca con la struttura se il ponte presenta contemporaneamente le seguenti caratteristiche:
- luce > 25 m riferita alla luce libera della sezione idraulica dell’attraversamento, misurata in direzione ortogonale al deflusso della corrente;
- distanza tra il fondo dell’alveo e la quota minima dell’intradosso dell’impalcato > 15 m;
- presenza di fondazioni profonde;
- assenza di notizie di fenomeni erosivi e di scalzamento.
D’altra parte, come già discusso nel § 3.6, l’eventuale collocazione delle strutture in aree coinvolte da accadimenti pregressi (fenomeni di escavazione, allagamenti, modificazioni delle sezioni idriche, riduzione delle capacità idrovettrici dell’alveo, ecc.), inducono la necessità di proseguire con ispezioni speciali, con grado di approfondimento maggiore rispetto alle ispezioni iniziali previste per la valutazione della classe di attenzione.
Documentazioni quali le carte di pericolosità e rischio delle Autorità distrettuali territorialmente competenti, così come quelle di altri processi pianificatori o derivanti da analisi tecnico-scientifiche, costituiscono solo un primo riferimento, adeguato ma certamente non esaustivo. A tal riguardo, particolarmente utili risultano quindi le ispezioni visive e la compilazione delle appropriate schede di rilievo di Livello 1.
Analogamente alle precedenti definizioni di “classe di attenzione” associata a problematiche strutturali e fondazionali, sismiche e da frane, la classe di attenzione per rischio idraulico fa riferimento a fattori di pericolosità, vulnerabilità ed esposizione. Si ritiene
opportuno adottare il termine “suscettibilità” piuttosto che pericolosità, come per il rischio frane, attese le specifiche difficoltà intrinseche relative alla definizione della probabilità di accadimento dell’evento. Tuttavia non si può prescindere, in merito alla consistenza dell’accadimento, dall’associazione della previsione spaziale e di quella temporale, in ragione dell’estensione, dell’intensità e della durata del verificarsi di eventi meteorologici con specifiche caratteristiche.
I parametri generalmente rilevanti per la determinazione del rischio idraulico sono sintetizzati in Tabella 4.19.
Tabella 4.19 - Parametri primari e secondari per la determinazione di fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione associati al rischio idraulico
Parametri primari | Parametri secondari | |
Pericolosità/Suscettibilità | Probabilità di accadimento e consistenza evento | Incertezza di modello Misure di mitigazione |
Vulnerabilità | Resilienza all’evento naturale | Tipologia, magnitudo e frequenza evento Tipologia ed efficienza opere di mitigazione |
Esposizione | Danno potenziale | Tipologia di ente scavalcato Importanza strategica dell’opera Estensione del danno |
Come si evince dalla Tabella 4.19, al contrario di altre tipologie di rischio, occorre tenere in conto la probabilità di accadimento dell’evento meteorico e la sua consistenza in termini di intensità, durata ed estensione areale sulla base dei dati registrati, di analisi speditive e degli studi sugli sviluppi a lungo termine, tra cui, in particolare, le conseguenze dei cambiamenti climatici.
Comunque, atteso che tra i principali fenomeni che da un punto di vista idraulico possono dare luogo a condizioni di crisi dei ponti occorre considerare i fenomeni di sormonto o di insufficienza di franco e quelli di erosione del fondo alveo di natura generalizzata e/o localizzata, si riportano nel seguito alcuni approcci speditivi per la loro stima. Tali fenomeni sono valutati separatamente al fine di determinare due classi di attenzione distinte: una relativa al rischio idraulico da sormonto o insufficienza di franco e una al rischio idraulico di crisi per erosione. Quest’ultima, in particolare, si ricava dalla combinazione delle classi di attenzione relative ai due fenomeni erosivi di diversa natura, ovvero l’erosione generalizzata e l’erosione localizzata. La classe di attenzione idraulica complessiva è quindi la più severa tra le due classi di attenzione determinate.
È indispensabile precisare che, atteso il carattere probabilistico intrinseco del problema idraulico, allorquando si individuano ponti in aree ad evidenza di fenomeni alluvionali, erosionali e franosi, o riconosciute ad elevato rischio idrogeologico, con evidenze di possibile interferenza con la struttura, si rende indispensabile procedere ad ispezioni speciali ed eventualmente alle verifiche di dettaglio (Livello 4) con idonea modellazione idraulica atta a valutare il comportamento dell’intero reticolo idrografico su cui insiste il ponte, tenendo altresì in conto le eventuali esistenti opere di laminazione/mitigazione delle piene. In tali casi, la valutazione del periodo di ritorno per il quale il ponte non sia più rispondente alle NTC2018 e Circolare n.7/2019 CSLLPP consentirà di assumere i conseguenti provvedimenti di messa in sicurezza, quali ad esempio monitoraggio e fissazione delle soglie di allarme.
4.5.1 Stima della pericolosità legata al rischio idraulico
Per la valutazione della pericolosità/suscettibilità idraulica, oltre alle caratteristiche geometriche della struttura in rapporto con il territorio attraversato, occorre fare riferimento ai livelli di pericolosità come definiti dal D.Lgs. 23.02.2010, n. 49 – “Attuazione della direttiva 2007/60/CE relativa alla valutazione e alla gestione dei rischi di alluvioni” e simili che assumono la probabilità di accadimento come parametro principale di gerarchizzazione:
a) alluvioni rare di estrema intensità: tempo di ritorno dell’evento fino a 500 anni (P1: bassa probabilità, 2 per mille di superamento in un anno);
b) alluvioni poco frequenti: tempo di ritorno fra 100 e 200 anni (P2: media probabilità, tra il 5 ed il 10 per mille);
c) alluvioni frequenti: tempo di ritorno fra 20 e 50 anni (P3: elevata probabilità, tra il 2 ed il 5%).
Le analisi del livello di pericolosità hanno intrinseci problemi di incertezza relativi al reticolo idrografico modellato, in quanto spesso viene trascurato quello secondario che, in talune condizioni morfologiche, può dare luogo anche alle maggiori criticità.
Inoltre, il livello di pericolosità/suscettibilità legato al rischio idraulico dipende dall’ambito geomorfologico nonché dall’evidenza di fenomeni pregressi, o peggio in atto, di scalzamento delle pile. Tale informazione si può acquisire attraverso i dati di censimento di Livello 0 e confermare mediante l’esecuzione di ispezioni visive di Livello 1 ovvero, successivamente all’implementazione, con l’elaborazione di dati di monitoraggio delle strutture in aree ad evidenza di rischio idraulico.
La valutazione della pericolosità dovrà inoltre tenere in conto la tipologia e il livello di efficienza di eventuali opere di mitigazione o di laminazione delle portate di piena.
Volendo stimare la suscettibilità idraulica con riferimento al sormonto arginale o insufficienza di franco, è possibile operare una valutazione speditiva dei franchi idraulici per i corsi d’acqua principali e secondari, in particolare se oggetto di mappatura ai sensi della direttiva alluvioni, stimando in prima approssimazione il franco F come la differenza tra la quota minima dell’intradosso del ponte con la stimabile quota di pelo libero, da individuare come segue:
- per alvei non arginati di corsi d’acqua principali, la quota massima della fascia di terreno interessata dallo scenario di alluvione P2; analogamente per lo scenario di alluvione P3;
- per alvei non arginati di corsi d’acqua secondari, la quota massima della fascia di terreno interessata dallo scenario di alluvione P2;
- per alvei arginati, la minore quota della sommità arginale esistente incrementata di 20 cm.
Pertanto, è possibile stimare speditivamente le classi di suscettibilità per sormonto in alvei oggetto di mappatura per esondazione come nella Tabella 4.20 e nella Tabella 4.21 relative ai corsi d’acqua principali e secondari, rispettivamente.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.1
Figura C.2 – Corso d’acqua arginato: determinazione della quota del pelo libero e del franco idraulico.
Non essendo prevista nelle Linee Guida una specifica tabella per la determinazione della classe di pericolosità per sormonto, potrà farsi riferimento alla Tab. 4.21.
Per la determinazione della quota del pelo libero e del relativo franco le Linee Guida indicano di incrementare di 20 cm la
minore tra le quote dei due argini.
Corsi d’acqua arginati (Figura C.2)
Figura C.1 – Ponte ad arco.
Nei ponti ad arco la quota dell’intradosso dell’impalcato potrà essere riferita all’altezza corrispondente ad una corda centrale di lunghezza pari a 2/3 della luce.
Definizione quota minima intradosso per ponti ad arco (Figura C.1)
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.2
Corsi d’acqua non arginati (Figura C.3)
Figura C.3 – Corso d’acqua non arginato: determinazione della quota del pelo libero e del franco idraulico.
Le Linee Guida indicano di inserire quale quota relativa allo scenario P2 e/o P3 la quota massima della fascia di terreno interessata dal relativo scenario. Il profilo della fascia di terreno, interessato dall’evento alluvionale, può essere ricavato da Cartografia Tecnica Regionale o da modelli digitali del terreno DTM (Digital Terrain Model), ove disponibili.
Entrambi questi sistemi hanno dei limiti derivanti dalla precisione cartografica e dalla precisione del rilievo e della grandezza della maglia di rilievo.
Peraltro, è sufficiente una minima differenza, dell’ordine di 20-30 cm nella valutazione della quota massima del terreno interna alla fascia perimetrata, per passare da una classe di pericolosità all’altra.
La metodologia descritta nelle Linee Guida potrebbe perciò comportare facilmente rilevanti errori in eccesso o in difetto nella determinazione del franco idraulico.
Pertanto, laddove sia possibile reperire le quote del pelo libero relative allo scenario P2 e/o P3 dai PGRA (Piano Gestione Rischio Alluvioni) o dai PAI (Piani Assetto Idrogeologico) o da altri studi approvati, è preferibile riferirsi direttamente a questi dati.
Se, invece, non esistono specifiche modellazioni del corso d’acqua o non sono reperibili i risultati di queste ultime o anche qualora la perimetrazione sia stata effettuata dall’Autorità di Distretto competente basandosi su
criteri morfologici si potrà seguire la metodologia indicata nelle Linee Guida.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.3
Corsi d’acqua non arginati in assenza di perimetrazione delle fasce P2 e/o P3
È possibile che, soprattutto nel caso di corsi d’acqua secondari, per alcuni tratti, non esista perimetrazione delle fasce per gli scenari di alluvione P2 nei PAI o nei PGRA per assenza di studi.
In questi casi si può ricorrere ad una valutazione speditiva del franco con metodologie diverse, a seconda della morfologia dell’alveo.
Corsi d’acqua con possibilità di espansione laterale (Figura C.4)
La quota del pelo libero ed il relativo franco si possono determinare incrementando di 50 cm la maggiore tra le quote delle due sponde.
Figura C.4 – Determinazione della quota del pelo libero e del franco per i corsi d’acqua non arginati con possibilità di espansione
Corsi d’acqua senza possibilità di espansione laterale e con impalcato molto alto rispetto alla quota di fondo alveo (Figura C.5)
La quota del pelo libero ed il relativo franco si possono determinare incrementando di 15 metri la quota di fondo.
Figura C.5– Determinazione della quota del pelo libero e del franco per i corsi d’acqua non arginati senza possibilità di espansione ed impalcato molto alto rispetto al fondo alveo
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.4
Proseguo di: Corsi d’acqua non arginati in assenza di perimetrazione delle fasce P2 e/o P3
Corsi d’acqua senza possibilità di espansione laterale con impalcato potenzialmente interferente con la piena (Figura C.6)
La quota del livello del pelo libero può essere ricavata dall’altezza di moto uniforme della corrente relativa al deflusso della portata di piena almeno centennale calcolata mediante formule derivanti dalla pianificazione di bacino o, in mancanza di studi specifici, mediante formule empiriche e semiempiriche di letteratura. Fra queste si citano a titolo esemplificativo quelle di Forti e di Gherardelli-Xxxxxxxxx, che consentono la determinazione della portata in funzione di un unico parametro (la superficie del bacino imbrifero) risultando quindi di agevole applicazione e, seppur di vecchia concezione, comunque accettabili considerato il livello preliminare di analisi, la dimensione dei manufatti e le incertezze connesse alla determinazione della topografia dell’alveo e della stessa geometria del corso d’acqua.
Figura C.6 – Determinazione della quota del pelo libero e del franco per i corsi d’acqua non arginati senza possibilità di espansione e impalcato potenzialmente interferente con la piena
Tabella 4.20 - Classi di pericolosità per il fenomeno di sormonto (corsi d’acqua principali non arginati)
Alta | FP2 ≤ 0.80 m e FP3 ≤ 1.50 m |
Medio-Alta | FP2 ≤ 0.80 m e FP3 > 1.50 m |
Media | 0.80 m < FP2 ≤1.00 m |
Medio-Bassa | 1.00 m < FP2 < 1.50 m |
Bassa | FP2 ≥ 1.50 m |
Tabella 4.21 - Classi di pericolosità per il fenomeno di sormonto (corsi d’acqua secondari non arginati)
Alta | F < 0.80 m |
Medio-Alta | 0.80 m ≤ F < 1.00 m |
Media | 1.00 m ≤ F < 1.20 m |
Medio-Bassa | 1.20 m ≤ F < 1.50 m |
Bassa | F ≥ 1.50 m |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.5
In riferimento alla determinazione della classe di pericolosità per fenomeni di sormonto, per i corsi d’acqua arginati, in cui sarà definito il solo franco F, poiché le Linee Guida riportano solo le Tabella 4.20 e Tabella 4.21 riferite a corsi d’acqua NON arginati principali e secondari, si potrà fare riferimento alla Tabella 4.21.
Si definiscono “principali” i corsi d’acqua che denominano i bacini principali così come indicati nel Geoportale Nazionale. La tab. 4.20 si applica in ogni caso a tutti i corsi d’acqua non arginati in cui siano definite nei PGRA o nei PAI le fasce di alluvione per gli scenari P3 e P2.
Nel caso in cui per il corso d’acqua principale non arginato non sia definibile FP3 ma sia definibile solo FP2 si potrà parimenti fare riferimento alla Tabella 4.21. Nei casi in cui esista, nell’intorno del ponte, una mappatura delle fasce di alluvione P3 e P2, ma ci siano elementi che facciano ritenere poco attendibile il valore del livello idrico relativo allo scenario P3 determinato secondo le indicazioni delle Linee Guida si potrà applicare comunque la Tab. 4.21 senza tener conto del livello idrico relativo allo scenario P3.
Con riferimento ai fenomeni di erosione, la stima degli effetti (profondità massima raggiungibile dallo scavo) è resa complessa dalla natura ciclica del fenomeno, sia esso generalizzato sia localizzato, e pertanto di difficile valutazione con osservazioni dirette.
Il fenomeno dell’erosione alla base delle pile dei ponti si può ritenere costituito dalla sovrapposizione di tre processi, che vengono solitamente stimati indipendentemente per poi sommarne gli effetti: (a) l’abbassamento (o l’innalzamento) dell’alveo in prossimità del ponte, per variazioni globali del profilo del corso d’acqua, sostanzialmente indipendenti dalla presenza del ponte medesimo (general scour); (b) l’erosione generalizzata in corrispondenza della sezione ristretta del ponte, causata dall’aumento locale della velocità della corrente, indotto dal restringimento dovuto alla presenza dell’attraversamento (contraction scour); (c) l’erosione localizzata alla base delle pile e delle spalle del ponte, causata dalle deviazioni del flusso idrico indotte dalla presenza delle strutture in alveo, che causano aumenti locali della velocità della corrente (local scour).
L’eventuale tendenza dell’alveo ad abbassamenti globali nel tratto di corso d’acqua in cui il manufatto è inserito è considerata come un fattore di vulnerabilità, che si associa alla pericolosità per erosione generalizzata o alla pericolosità per erosione localizzata. Queste ultime sono stimate separatamente e permettono di definire due classi di attenzione distinte, una relativa all’erosione generalizzata, l’altra all’erosione localizzata, salvo poi combinarle al fine di ricavare una classe di attenzione complessiva relativa al rischio di crisi idraulica per fenomeni di erosione d’alveo.
L’erosione generalizzata in prossimità del ponte è dovuta alla riduzione, operata dall’attraversamento, della sezione trasversale indisturbata caratteristica dell’alveo tale da ingenerare un’accelerazione locale della corrente.
In prima approssimazione, secondo formulazioni empiriche di letteratura di frequente utilizzo, si può ritenere che l’erosione da contrazione dipenda dal rapporto tra la larghezza dell’alveo in assenza del manufatto di attraversamento e la larghezza dell’alveo lasciata libera dall’attraversamento medesimo. Nel presente approccio speditivo, ai fini della stima della suscettibilità si definiscono:
𝐶 = 𝖶𝑎,𝑙 ∙ 100 𝐶 = 𝖶𝘨,𝑙 ∙ 100
dove
𝑎 𝖶𝑎
g 𝖶𝘨
Ca è il fattore di restringimento dell’alveo inciso, essendo Wa,l la larghezza complessiva dell’alveo inciso occupata dall’ingombro di pile e spalle e Wa la larghezza complessiva dell’alveo inciso a monte del ponte; Cg è il fattore restringimento delle aree golenali, essendo Wg,l la larghezza complessiva delle golene occupata dai rilevati di accesso, dalle spalle e dalle pile e Wg la larghezza complessiva delle golene a monte del ponte.
Corsi d’acqua in presenza di area golenale (Figura C.7)
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.6
Si riporta uno schema esemplificativo per l’individuazione delle grandezze necessarie per il calcolo dei fattori di contrazione d’alveo e golenale.
Figura C.7 – Corso d’acqua in presenza di golene.
L’ampiezza dell’area golenale Wg è data dalla somma delle ampiezze della golena in sinistra idraulica Wg1 e della golena in destra idraulica Wg2: Wg = Wg1 + Wg2.
Wa,l è la larghezza complessiva dell’alveo inciso occupata dall’ingombro di pile e spalle e corrisponde alla sommatoria dei Wa,l(i) di Figura Wa,l =∑ Wa,l(i).
Wg,l è la larghezza complessiva dell’area golenale occupata dall’ingombro di pile, spalle e rilevati di accesso e corrisponde alla sommatoria dei Wg,l(i) di Figura Wg,l =∑ Wg,l(i).
Corsi d’acqua in assenza di area golenale (Figura C.8)
Figura C.8 – Corso d’acqua in assenza di golene.
Wa,l è la larghezza complessiva dell’alveo inciso occupata dall’ingombro di pile e spalle e corrisponde alla sommatoria dei Wa,l(i) di Figura : Wa,l =∑ Wa,l(i).
Nei corsi d’acqua in cui l’area golenale è assente la formula di calcolo per il coefficiente di contrazione golenale Cg, riportata nelle Linee Guida, conduce ad un risultato indeterminato; rimane però possibile la valutazione del fattore di contrazione d’alveo Ca.
Quando si verifichi questa condizione, per la determinazione della classe di pericolosità per erosione generalizzata, si potrà comunque utilizzare la Tabella 4.22 delle Linee Guida tenendo conto della sola variazione del Ca con riferimento all’ultima colonna corrispondente a Cg inferiore al 15%.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.7
Corsi d’acqua incassato tra versanti (Figura C.9)
Figura C.9 - Corso d’acqua incassato: Individuazione ampiezza alveo inciso.
Nei corsi d’acqua che scorrono incassati tra versanti si suggerisce di individuare l’alveo inciso nell’ampiezza della fascia interessata dal deflusso della piena con tirante idraulico coincidente con l’altezza del pelo libero precedentemente determinata per la valutazione del franco idraulico.
Le classi di pericolosità vengono individuate in accordo alla Tabella 4.22.
Tabella 4.22 – Classe di pericolosità relativa al fenomeno di erosione generalizzata
Ca | Cg | ||||
> 45 % | 35-45 % | 25-35 % | 15-25 % | <15 % | |
>35 % | Alta | ||||
25-35 % | Alta | Medio-alta | |||
15-25 % | Alta | Medio-alta | Media | ||
10-15 % | Alta | Medio-alta | Media | Medio-bassa | |
<10% | Alta | Medio-alta | Media | Medio-bassa | Bassa |
L’erosione localizzata alla base delle pile o delle spalle è una delle cause più frequenti di crollo o di danneggiamento dei manufatti di attraversamento fluviale. La causa principale dell’erosione localizzata in corrispondenza delle pile è la formazione di vortici alla loro base.
I principali fattori che influenzano il processo di erosione alla base delle pile sono la velocità e la profondità della corrente, la larghezza della pila e la sua forma, la lunghezza della pila e l’angolo d’attacco della corrente, la natura del materiale d’alveo e l’eventuale presenza di detriti trasportati dalla corrente. Occorre inoltre considerare con attenzione i fenomeni di evoluzione morfologica del letto del fiume.
L’altezza di scavo raggiungibile in condizioni di assenza di trasporto solido (clear-water scour) è superiore alla corrispondente in presenza di trasporto (live bed scour). Per questo motivo, il trasferimento alle pratiche applicazioni di numerose formule di letteratura è da valutare con attenzione.
Per la valutazione della pericolosità da erosione localizzata, si suggerisce in prima approssimazione la stima della massima profondità di scavo ds. Valutato ds, è possibile definire un indice adimensionale IEL dato dal rapporto tra ds e la profondità di posa del piano di fondazione df rispetto all’alveo:
𝐼𝐸𝐿 = 𝑑𝑠
𝑑𝑓
La valutazione di IEL non è semplice, essendo complesso valutare sia ds che df. La valutazione di quest’ultima può essere fatta sulla base della documentazione di progetto dell’opera, se disponibile, o di indicazioni specifiche derivanti da evidenze di campo; nel caso molto frequente di mancanza di entrambi, si può assumere in prima approssimazione una profondità di riferimento df pari
2.00 m, risultante dai valori medi normalmente adottati nella pratica costruttiva per fondazioni superficiali.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.8
Definizione della profondità di posa del piano di fondazione (df)
Nel caso di fondazioni superficiali la profondità del piano di posa di fondazione è definita dalla profondità della superficie di appoggio della fondazione rispetto al piano di campagna.
Nel caso di fondazioni profonde (pali e pozzi) la profondità del piano di posa di fondazione è pari a 1/2 della lunghezza del palo o della profondità del pozzo. Nel caso in cui non sia possibile conoscere tale dato si può assumere quale profondità del palo o del pozzo il valore minimo di 8 m che comporta una profondità del piano di posa di fondazione pari a 4 m.
Per la valutazione di ds non si ritiene utile raccomandare rilievi della sezione fluviale in prossimità della pila; ciò sia per le ovvie difficoltà di esecuzione degli stessi quale mezzo speditivo di valutazione, dovendo peraltro operare su un parco opere molto ampio, sia per il fatto che lo scavo localizzato tende a riempirsi nella fase finale della piena e quindi le indicazioni che si otterrebbero dal rilievo spesso non risulterebbero adeguate allo scopo.
In base alle risultanze di letteratura, per una pila di forma circolare di diametro a, la massima profondità di scavo ds in presenza di trasporto generalmente varia tra 1.4 a e 2.3 a, si suggerisce di assumere prudenzialmente:
𝑑𝑠 = 2𝑎
Per la valutazione dell’erosione localizzata in corrispondenza delle spalle dei ponti, a si assume pari al doppio dell’aggetto della spalla.
La medesima formula si applica anche per forme di pile non circolare, assumendo per a la larghezza della pila. Per pile non circolari, nel caso in cui la direzione del filone principale della corrente sia obliqua rispetto all’asse longitudinale della pila (angolo di attacco diverso da zero), si assume per a la larghezza della proiezione della pila sul piano trasversale alla direzione della corrente.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.1.9
Nel caso in cui non sia possibile stabilire con sufficiente affidabilità se la fondazione sia di tipo profondo si suggerisce di assumere cautelativamente che la fondazione sia di tipo superficiale, con profondità di riferimento almeno pari a 2.00 m. Ancorché non sia possibile stimare con precisione la profondità del piano di posa di fondazione, ma le evidenze di campo suggeriscano che sia molto ridotta, sarà necessaria una stima seppur approssimata del suo valore.
Nei casi in cui la fondazione della struttura sia impostata su roccia compatta la formula per il calcolo della profondità di scavo sopra riportata può condurre ad una sovrastima di questa grandezza; si suggerisce di limitare il valore di ds alla profondità del tetto dello strato di roccia compatta.
La grandezza “a” è fissata pari alla misura dell’impronta sul fondo dell’alveo della pila o del doppio dell’impronta sul fondo dell’alveo della spalla.
In funzione del valore assunto dall’indice di erosione localizzata IEL si definiscono le classi di pericolosità in Tabella 4.23.
Tabella 4.23 – Classe di pericolosità per il fenomeno di erosione localizzata
Alta | IEL > 1.2 |
Medio-Alta | 1.00 < IEL ≤ 1.20 |
Media | 0.80 < IEL ≤ 1.00 |
Medio-Bassa | 0.80 < IEL ≤ 0.60 |
Bassa | IEL < 0.60 |
4.5.2 Stima della vulnerabilità legata al rischio idraulico
Ai fini della individuazione della vulnerabilità che, unitamente all’esposizione, porta alla definizione del rischio, risulta indispensabile valutare – per gli scenari di suscettibilità prima individuati – i seguenti parametri: il valore della portata della piena; l’estensione dell’area interessata dell’inondazione; l’altezza e la relativa quota idrica nonché le caratteristiche cinematiche della corrente.
La vulnerabilità dei ponti, con specifico riferimento al fenomeno di crisi per sormonto o insufficienza di franco, può sintetizzarsi come nella Tabella 4.24.
Tabella 4.24 - Classi di vulnerabilità per il fenomeno di sormonto
Alta | Sussistenza di almeno 2 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di accentuati fenomeni di deposizione di sedimenti, soprattutto se grossolani, o di fenomeni d’erosione d’alveo. - Evidenza di trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione. - Dimensioni del bacino idrografico S < 100 km2 |
Medio-Alta | Sussistenza di almeno 1 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di accentuati fenomeni di deposizione di sedimenti, soprattutto se grossolani, o di fenomeni d’erosione d’alveo. - Evidenza di trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione. - Dimensioni del bacino idrografico S<100 km2 |
Media | Sussistenza di almeno 1 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di significativi fenomeni di deposizione di sedimenti o di d’erosione d’alveo. - Evidenza di significativo trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione. - Dimensioni del bacino idrografico S<500 km2 |
Medio-Bassa | Sussistenza di almeno 2 delle seguenti 3 condizioni: - Assenza di evidenza di significativi fenomeni di deposizione o di erosione d’alveo. - Assenza di evidenza di trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione. - Dimensioni del bacino idrografico S>500 km2 |
Bassa | Assenza di evidenza di significativi fenomeni di deposizione o di erosione d’alveo. Assenza di evidenza di trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione. Dimensioni del bacino idrografico S>500 km2 |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.2.1
Per evidenza di materiale vegetale di notevole dimensione deve intendersi la presenza di materiale, anche potenziale, le cui dimensioni, in relazione alla distanza tra le pile e/o spalle del ponte, siano tali da far temere la possibilità di una importante ostruzione della sezione idraulica con conseguente riduzione della capacità di deflusso.
Qualora le dimensioni delle luci di deflusso siano molto maggiori di quelle del materiale vegetale presente in alveo la condizione “evidenza di significativo trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione” non deve essere considerata ai fini del fenomeno di sormonto.
In assenza di notizie di recenti eventi alluvionali che abbiano coinvolto il ponte in esame, nel caso in cui la struttura attraversi corsi d’acqua con bacino imbrifero inferiore a 100 km², qualora si rilevi Bassa pericolosità per sormonto e franco idraulico pari ad almeno il doppio dell’altezza del pelo libero con un valore minimo di 3 m, l’ispettore può valutare se attribuire o meno significatività all’evidenza di trasporto di materiale vegetale di notevole dimensione.
Figura C10 - Ponte con evidenza di significativo trasporto di materiale vegetale di “notevole dimensione”.
Poiché le osservazioni possono portare ad una valutazione non univoca della classe di vulnerabilità si suggerisce di non tenere conto del temine “almeno” per il verificarsi delle condizioni elencate nella Tabella 4.24 con l’eccezione della classe Alta; qualora non fosse sufficiente questo suggerimento a rendere univoca la classe di vulnerabilità si potrà considerare la più severa tra le classi attribuibili.
(Nota: la foto è stata tratta dal sito web di videonotizietv al seguente link xxxxx://xxx.xxxxxxxxxxxxxx.xx/xxxxxxx/xxxxxx-xxxxxxx-xxxxx-xx-xxxxxx-xxx-xxxxx)
Con riferimento ai fenomeni di erosione generalizzata e localizzata, la classe di vulnerabilità è stimata secondo quanto riportato nella Tabella 4.25 e Tabella 4.26, rispettivamente.
Tabella 4.25 – Classe di vulnerabilità per il fenomeno di erosione generalizzata
Alta | Sussistenza di tutte e 3 le seguenti 3 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Ponte posizionato in tratto di alveo avente sensibile curvatura. |
Medio-Alta | Sussistenza di almeno 2 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Ponte posizionato in tratto di alveo avente sensibile curvatura. |
Media | Sussistenza di almeno 1 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Ponte posizionato in tratto di alveo avente sensibile curvatura. |
Medio-Bassa | Evidenza di presenza di fondazioni profonde delle pile e delle spalle del ponte. Sussistenza di almeno 1 delle seguenti 2 condizioni: - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Ponte posizionato in tratto di alveo avente sensibile curvatura. |
Bassa | Evidenza di presenza di fondazioni profonde delle pile e delle spalle del ponte. Insussistenza delle seguenti condizioni: - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Ponte posizionato in tratto di alveo avente sensibile curvatura. |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.2.2
Nel caso in cui non sia possibile stabilire con sufficiente affidabilità se la fondazione sia di tipo profondo si suggerisce di assumere cautelativamente che la fondazione sia di tipo superficiale.
Le fondazioni superficiali a struttura monolitica di calcestruzzo impostate su roccia compatta o debolmente fratturata, ai fini della vulnerabilità per erosione generalizzata, possono essere equiparate a fondazioni profonde.
Per le strutture con fondazioni profonde, in presenza di alcune delle condizioni elencate in tabella, può verificarsi il caso di un’attribuzione non univoca della classe di vulnerabilità per erosione generalizzata.
Tali strutture, indipendentemente dal verificarsi delle condizioni di cui alle classi Alta, Medio-Alta e Media, sono da ricomprendersi nelle classi Medio-Bassa e Bassa, salvo nel caso in cui il fenomeno di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e valle del ponte sia molto accentuato anche in relazione alla profondità della struttura di fondazione.
In questo caso la struttura può essere inserita in classe di vulnerabilità Medio-Alta se il corso d’acqua ha, nel tratto in esame, anche “sensibile curvatura”, in classe Media se il corso d’acqua, nel tratto in esame, non presenta questa caratteristica.
Figura C.11 - Ponti con significativo abbassamento generalizzato dell’alveo.
(Nota: le foto sono state tratte dalla pubblicazione “La sicurezza idraulica degli attraversamenti fluviali” – Xxxx. Xxxxxxx Xxxxx)
Tabella 4.26 – Classe di vulnerabilità per il fenomeno di erosione localizzata
Alta | Sussistenza di almeno 3 delle seguenti 4 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Presenza di accumuli di detriti o materiale flottante a monte della pila. - Tendenza dell’alveo alla divagazione planimetrica |
Medio-Alta | Sussistenza di almeno 2 delle seguenti 4 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Presenza di accumuli di detriti o materiale flottante a monte della pila. - Tendenza dell’alveo alla divagazione planimetrica |
Media | Sussistenza di almeno 1 delle seguenti 4 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni superficiali delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di fenomeni di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e a valle del ponte. - Presenza di accumuli di detriti o materiale flottante a monte della pila. - Tendenza dell’alveo alla divagazione planimetrica |
Medio-Bassa | Sussistenza di almeno 2 delle seguenti 3 condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni profonde delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di presenza di protezione al piede delle pile e delle spalle del ponte. - Presenza di una briglia di protezione immediatamente a valle del ponte. |
Bassa | Sussistenza di entrambe le seguenti condizioni: - Evidenza di presenza di fondazioni profonde delle pile e delle spalle del ponte. - Evidenza di protezione al piede delle pile e delle spalle del ponte. |
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.5.2.3
Nel caso in cui non sia possibile stabilire con sufficiente affidabilità se la fondazione sia di tipo profondo si suggerisce di assumere cautelativamente che la fondazione sia di tipo superficiale.
Le fondazioni superficiali a struttura monolitica di calcestruzzo impostate su roccia compatta o debolmente fratturata, ai fini della vulnerabilità per erosione localizzata, possono essere equiparate a fondazioni profonde.
Sia per le strutture con fondazioni superficiali in presenza di briglia di valle e di protezione al piede delle pile e delle spalle del ponte che per le strutture con fondazioni profonde, in presenza di alcune delle condizioni elencate in tabella, può verificarsi il caso di un’attribuzione non univoca della classe di vulnerabilità per erosione localizzata.
Inoltre, la classe Bassa e Medio-Bassa in alcuni casi sono sovrapponibili.
Per evitare ambiguità, le strutture con fondazioni superficiali in alveo, pur in presenza di briglia di valle e di protezione al piede delle pile e delle spalle possono essere inserite nelle classi Alta, Medio-Alta o Media a seconda che siano verificate le ulteriori condizioni elencate nelle rispettive classi.
Le strutture con fondazioni profonde, indipendentemente dal verificarsi delle condizioni di cui alle classi Alta, Medio-Alta e Media, sono da ricomprendersi nelle classi Medio-Bassa (anche in assenza di entrambe le altre due condizioni indicate nella relativa classe) e Bassa, salvo nel caso in cui il fenomeno di abbassamento generalizzato dell’alveo a monte e valle del ponte sia molto accentuato (Figura C.11Errore. L'origine riferimento non è stata trovata.), anche in relazione alla profondità della struttura di fondazione.
In questo ultimo caso la struttura può essere inserita in classe di vulnerabilità Alta, Medio-Alta o Media a seconda che siano verificate le ulteriori 2 condizioni presenti in queste classi e cioè “presenza di accumulo di detriti o di materiale flottante a monte della pila” e “tendenza dell’alveo alla divagazione planimetrica”.
Per evitare la sovrapposizione tra le classi Bassa e Medio-Bassa nella Tabella 4.26, per “evidenza di protezione al piede delle pile e delle spalle del ponte”, inserita nella classe Bassa, può intendersi l’insieme di opere di protezione in corrispondenza della fondazione quali massicciate o scogliere con presenza contemporanea di briglia o soglia di fondo immediatamente a valle della struttura.
4.5.3 Stima dell’esposizione legata al rischio idraulico
La stima dell’esposizione al rischio idraulico porta alla valutazione delle potenziali conseguenze negative di future alluvioni – oltre che per la struttura interessata – anche quali conseguenze indotte (inondazione) per la salute umana e per il territorio, tenendo conto di elementi quali la topografia, la localizzazione dei corpi idrici superficiali e le loro caratteristiche idrologiche e geomorfologiche generali, le aree di espansione naturale delle piene, la strategicità del ponte in situazioni emergenziali nonché la localizzazione delle aree popolate.
In definitiva, la classe di esposizione idraulica può determinarsi in analogia allo schema di Figura 4.6, relativo alla classificazione sismica.
4.5.4 Stima della classe di attenzione rischio idraulico
Note le classi di pericolosità/suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione legate al rischio idraulico del ponte (e delle zone contigue laddove interessate da inondazione), si procede con la determinazione della classe di attenzione (CdA) idraulica. La difficoltà di quantificazione dei parametri e la frequente indisponibilità di dati attendibili di sufficiente dettaglio che concorrono alla definizione dei livelli di rischio (soprattutto in riferimento all’analisi della pericolosità) rende opportuno adottare criteri metodologici semplificati per una valutazione e rappresentazione del rischio.
Volendo stimare le Classe di Attenzione del rischio idraulico riferita ai fenomeni di sormonto o insufficienza di franco idraulico e ai fenomeni erosivi, generalizzati o localizzati, si può far riferimento a combinazioni dei fattori di suscettibilità, vulnerabilità ed esposizione ad essi relativi, analoghe a quelle impiegate per la determinazione della classe di attenzione strutturale e fondazionale e della classe di attenzione sismica, ossia analoghe a quelle riportate in Tabella 4.10.
Note le classi di attenzione del ponte, distinte per fenomeni di erosione generalizzata e per fenomeni di erosione localizzata, si determina la classe di attenzione in relazione ai fenomeni erosivi dalla combinazione delle due, come in Tabella 4.27.
Tabella 4.27 – Classe di attenzione idraulica del ponte in relazione ai fenomeni erosivi
Classe di attenzione per erosione generalizzata | ||||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Classe di attenzione per erosione localizzata | Alta | Alta | ||||
Medio-Alta | Alta | Medio-alta | ||||
Media | Alta | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Bassa | Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
In definitiva, la Classe di Attenzione complessiva legata al rischio idraulico del ponte è la più elevata tra quelle risultanti dall’analisi separata dei due meccanismi di crisi (per sormonto e per fenomeni erosivi).
4.6 ANALISI MULTI-RISCHIO E DEFINIZIONE DELLA CLASSE DI ATTENZIONE COMPLESSIVA
Alle valutazioni separate della CdA strutturale e fondazionale, CdA sismica, CdA legata al rischio idraulico e CdA legata al rischio frane deve conseguire la valutazione di un parametro unitario che permetta di pervenire ad un indice sintetico. Quest’ultimo parametro indica la Classe di Attenzione complessiva del ponte ed è il risultato della combinazione delle CdA associate alle quattro tipologie di rischio, condotta, ancora una volta, secondo un approccio per classi e operatori logici. La CdA complessiva è classificata, in analogia a quanto visto per le singole CdA, in bassa, medio-bassa, media, medio-alta e alta. Sulla base di tale classificazione, si stabiliscono le azioni da intraprendere in termini di indagini/controlli/verifiche, secondo lo schema proposto in Figura 1.1.
Nella definizione delle possibili combinazioni, un peso maggiore è dato alla CdA strutturale e fondazionale in quanto legata alle usuali condizioni di esercizio delle strutture. Ciò comporta che se essa è alta, la CdA complessiva è alta qualsiasi siano le CdA sismica e idraulica e frane. I risultati, in termini di CdA complessiva, di tutte le possibili combinazioni sono ricavabili dalla Tabella
4.28. Per semplicità di esposizione, in Tabella 4.28 la classe di attenzione legata al rischio idraulico e la classe di attenzione legata al rischio frane sono accorpati in un unico indicatore “Classe di attenzione idraulica e frane” determinato sempre utilizzando l’approccio per classi e operatori logici finora impiegato, come in Tabella 4.29.
Classe di attenzione idraulica e frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione sismica | Xxxx | Xxxx | |||
Xxxxx-Xxxx | Xxxx | ||||
Xxxxx | Xxxx | ||||
Xxxxx-Xxxxx | Xxxx | ||||
Xxxxx | Xxxx | ||||
Tabella 4.28. – Combinazioni delle CdA per la determinazione della classe di attenzione complessiva Classe di attenzione strutturale/fondazionale ALTA
Classe di attenzione strutturale/fondazionale MEDIO - ALTA
Classe di attenzione idraulica e frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione sismica | Alta | Alta | Medio-Alta | ||
Medio-Alta | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Bassa | Medio-Alta | Media | |||
Classe di attenzione strutturale/fondazionale MEDIA
Classe di attenzione idraulica e frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione sismica | Alta | Alta | Medio-Alta | Media | |
Medio-Alta | Medio-Alta | Media | |||
Media | Medio-Alta | Media | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Classe di attenzione strutturale/fondazionale MEDIO-BASSA
Classe di attenzione idraulica e frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione sismica | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | |||
Media | Media | Medio-Bassa | |||
Medio-Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Bassa | Media | Medio-Bassa | |||
Classe di attenzione strutturale/fondazionale BASSA
Classe di attenzione idraulica e frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione sismica | Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | |||
Media | Media | Medio-Bassa | |||
Medio-Bassa | Medio-Bassa | Bassa | |||
Bassa | Medio-Bassa | Bassa | |||
Tabella 4.29. – Combinazioni delle CdA per la determinazione della classe di attenzione idraulica e frane
Classe di attenzione frane | |||||
Alta | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | Bassa | |
Classe di attenzione idraulica | Alta | Alta | Medio-Alta | Media | |
Medio-Alta | Alta | Medio-Alta | Media | ||
Media | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Medio-Bassa | Medio-Alta | Media | Medio-Bassa | ||
Bassa | Media | Medio-Bassa | Bassa | ||
Nota la CdA complessiva, si raccomanda, sì di basare le indagini, i controlli e le verifiche, previsti dai livelli successivi dell’approccio multilivello, sulla classe di attenzione complessiva, ma di tenere sempre conto delle classi di attenzione risultanti dalle valutazioni separate delle diverse tipologie di rischio, in modo da indirizzare e approfondire tali indagini, controlli e verifiche
dove e come necessario. Questi devono servire alla valutazione accurata degli aspetti legati specialmente alle più gravose classi di attenzione ottenute, oltre che alla valutazione del comportamento globale dell’opera. Ciò implica che le banche dati istituzionali (es. AINOP) devono archiviare e rendere fruibili sia la CdA complessiva sia le singole CdA componenti.
ISTRUZIONE OPERATIVA 4.6.1
Il gestore deve chiaramente analizzare criticamente la genesi della valutazione della classe di attenzione, sia sulla base del risultato ottenuto per il singolo rischio, statico-fondazionale, sismico, idraulico, frane, sia sulla base delle criticità che hanno portato alle singole valutazioni, classe di pericolosità, classe di vulnerabilità, classe di esposizione, pianificando le operazioni conseguenti, previste dalle Linee Guida, proprio sulla base dell’analisi di tali criticità.
Sulla base di queste considerazioni, si procede con le operazioni di valutazione della sicurezza, sorveglianza e monitoraggio, nonché alla conseguente programmazione degli interventi atti a ripristinare la piena funzionalità dell’opera. Tali operazioni non sono esclusive o alternative, ma possono e devono condursi anche in contemporanea: ad esempio, per una struttura caratterizzata da una CdA alta, per la quale è prevista una verifica di sicurezza, nelle more di eseguire tali verifiche, è possibile introdurre, prevedere e pianificare un sistema di monitoraggio che controlli lo stato di avanzamento della fonte di danneggiamento e/o la gravità dello stato di conservazione della struttura.
In qualsiasi caso, tutte le possibili operazioni che susseguono alla determinazione della CdA e della sua natura, possono essere pianificate, stabilendo un ordine di priorità delle stesse sulla base:
- della CdA ottenuta e della sua genesi, ovvero sulle criticità riscontrate;
- della possibilità di poter monitorare, controllare e gestire l’evoluzione dei fenomeni che inducono i danneggiamenti progressivi della struttura o dei fenomeni di degrado che caratterizza la struttura stessa;
- dell’importanza e della strategicità della struttura come parte della rete nella quale è localizzata.
I risultati dell’applicazione del Livello 0, del Livello 1, e del Livello 2 per ciascuna opera analizzata, e tutte le considerazioni in merito alle varie fasi, sono riportate in un unico documento, dove si devono riportare almeno:
- le informazioni raccolte durante il Livello 0, con particolare riferimento a quelle minime necessarie per la valutazione della Classe di Attenzione;
- una descrizione dello stato di conservazione dell’opera, come riscontrato durante l’ispezione (Livello 1), e le altre considerazioni fatte, sempre durante l’ispezione, in merito al rischio frane e idraulico;
- i dati rilevanti ed i parametri per la valutazione della CdA, con definizione della stessa per ogni rischio e complessiva, da corredarsi con un’analisi critica in merito alla sua genesi.
Tale documento deve altresì includere:
1. la contestualizzazione dell’opera (inserimento di dati minimi di anagrafica, caratteristiche essenziali di geometria, tipologia strutturale, inquadramento territoriale, sia per gli aspetti idraulici che geologici/geotecnici);
2. i risultati della ricerca delle informazioni minime del livello 0 (individuati nell’istruzione operativa al § 1.5);
3. la descrizione dell’ispezione eseguita e dello stato di conservazione dell’opera;
4. la determinazione della CdA strutturale fondazionale, con definizione di tutti i parametri rilevanti;
5. la determinazione della CdA sismica, con definizione di tutti i parametri rilevanti;
6. la determinazione della CdA idraulica, con definizione di tutti i parametri rilevanti;
7. la determinazione della CdA frane, con definizione di tutti i parametri rilevanti;
8. la definizione della CdA complessiva, con commento al giudizio ottenuto.
Al suddetto documento sono allegate tutte le schede compilate in fase di ispezione, ed elencare tutta la documentazione raccolta durante la fase di Livello 0.
5. LIVELLO 3: VALUTAZIONE PRELIMINARE DELL’OPERA
Le valutazioni preliminari di Livello 3 mirano a valutare la qualità e la tipologia dei difetti rilevati al Livello 1 (o dalle ispezioni periodiche) ed a stimare, preliminarmente, le risorse dell’opera in funzione, prioritariamente, delle norme di progetto dell’opera. In primo luogo, infatti, se pur non siano stati rilevati, ad un primo esame visivo, difetti o fenomeni di degrado tali da giustificare immediate verifiche di sicurezza (CdA Alta), è necessario, nel caso di CdA Medio-Alta, analizzare con maggior dettaglio tali problematiche osservate nelle ispezioni eseguite al Livello 1 individuandone le possibili cause. In secondo luogo, inoltre, occorre valutare, se pur in una analisi preliminare sicuramente approssimata, le risorse garantite dalle norme utilizzate all’epoca della progettazione dell’opera rispetto alle normative attualmente vigenti. Assumendo, salvo evidenti indicazioni contrarie che evidenzino macroscopici errori progettuali, che il progetto del ponte sia stato redatto in conformità alle indicazioni normative vigenti all’epoca della sua realizzazione e ottimizzato per far fronte ai corrispondenti carichi da traffico, ciò può essere eseguito valutando il rapporto tra la domanda indotta sui vari elementi che compongono il ponte (solette, traversi, travi e/o strutture principali, pile, spalle, apparecchi di vincolo e fondazioni) dai carichi da traffico previsti dalle norme dell’epoca (intesa quindi in questa valutazione come minima capacità garantita dalla norma di progettazione originaria) e la domanda ottenuta utilizzando i modelli di traffico previsti dalle norme attualmente vigenti.
Tale analisi consente di stimare, se pur preliminarmente, le risorse minime garantite dalle diverse normative al variare dei modelli di traffico rispetto alle normative vigenti. Essi, infatti, almeno fino al 1980, rispecchiavano, nei pesi e nella geometria, i mezzi di trasporto effettivamente transitanti ed erano diversificati nel caso in cui sul ponte era previsto transito di mezzi militari (ponte di 1° categoria) o transito di soli mezzi civili (ponte di 2° categoria). In termini generali, mentre gli effetti indotti dai carichi associati ai mezzi militari di progetto sono tuttora paragonabili, se non talvolta superiori, agli schemi di traffico previsti dalle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni, quelli indotti dai carichi con cui erano progettati i ponti di 2° categoria sono oggi spesso inferiori.
Come già riportato al § 1.3, il gestore deve quindi valutare, caso per caso, la necessità di eseguire valutazioni accurate di Livello 4, sulla base della tipologia e qualità dei difetti riscontrati mediante le diverse tipologie di ispezione livelli previsti (valutando se, ad esempio, essi possano essere stati causati proprio dai carichi verticali da traffico) e delle analisi preliminari. Le informazioni aggiuntive ricavabili dai sistemi di monitoraggio, descritti al § 7.6, ove previsti, possono essere di ausilio alle valutazioni preliminari di Livello 3.
Esempio applicativo
Nel seguito si presenta un caso esemplificativo di applicazione di valutazioni preliminari di Livello 3, mostrando il procedimento generale per il calcolo del rapporto di sicurezza approssimato, inteso come rapporto tra la domanda indotta dai carichi da traffico previsti dalle norme dell’epoca e la domanda ottenuta utilizzando i modelli di traffico previsti dalle norme attualmente vigenti.
Si faccia riferimento ad un ponte stradale ad unica campata di luce circa 20 m, la cui costruzione risale agli anni ’40, progettato dunque secondo la Normale n. 8 del 14.09.1933. L’impalcato è costituito da tre travi parallele in calcestruzzo armato ordinario, semplicemente appoggiate alle estremità e collegate da traversi e soletta in c.a., tali da rendere l’impalcato torsio-rigido.
In generale, la Normale n. 8, primo riferimento normativo italiano in materia di progettazione di ponti stradali, forniva schemi di carico che riproducevano i reali mezzi transitanti sulle strade, differenziati per tre categorie stradali, in funzione dell’entità del traffico atteso (1° categoria – strade di grande traffico, 2° categoria – strade di medio traffico, 3° categoria – strade di piccolo traffico). Nel seguito, si ricordano gli schemi di carico previsti per le tre categorie stradali.
Per strade di tipo 1°
1.1. Due treni tipo (schema 1°, Figura 5.1) indefiniti di autocarri del peso totale di 12 tonnellate affiancati e, contemporaneamente, folla compatta 400 kg/m2 sui marciapiedi;
1.2. Un treno tipo (schema 1°, Figura 5.1) indefinito di autocarri del peso di 12 tonnellate e un treno tipo (schema 2°) con veicoli di peso massimo 40 tonnellate affiancati e contemporaneamente folla compatta 400 kg/m2 sui marciapiedi;
1.3. Folla compatta 400 kg/m2 su tutta la larghezza del ponte.
Per il calcolo delle solette e delle nervature secondarie deve essere considerato il passaggio di un rullo compressore da 18 t (schema 3°) qualora le sollecitazioni che ne derivano siano più gravose di quelle prodotte dai carichi precedenti.
Per strade di tipo 2°
2.1. Due treni tipo (schema 1°, Figura 5.1) indefiniti di autocarri del peso totale di 12 tonnellate affiancati e, contemporaneamente, folla compatta 400 kg/m2 sui marciapiedi;
2.2. Un treno tipo (schema 1°, Figura 5.1) indefinito di autocarri del peso di 12 tonnellate e una colonna di due rulli compressori da 18 tonnellate (schema 3°, Figura 5.1) affiancati e, contemporaneamente, folla compatta sull’area non occupata dai veicoli;
2.3. Due rulli compressori da 18 tonnellate (schema 3°, Figura 5.1) affiancati e, contemporaneamente folla compatta 400 kg/m2 sull'area non occupata dai rulli;
2.4. Folla compatta 400 kg/m2 su tutta la larghezza del ponte.
Per strade di tipo 3°
3.1. Un treno tipo (schema 1°, Figura 5.1) di autocarri del peso di 12 tonnellate e, contemporaneamente, folla compatta 400 kg/m2 sull’area non occupata dai veicoli;
3.2. Un rullo compressore (schema 3°, Figura 5.1) da 18 tonnellate e, contemporaneamente, folla compatta 400 kg/m2 sull’area non occupata dal rullo compressore;
3.3. Folla compatta su tutta la larghezza del ponte.
Per tener conto delle azioni dinamiche i carichi accidentali definiti dovevano essere aumentati del 25%, indipendentemente dalla tipologia di ponte.
Figura 5.1 - Schemi di carico previsti dalla Normale n. 8 del 1933
La prima informazione che è necessario acquisire per condurre la valutazione preliminare di sicurezza è la categoria di strada per cui è stato progettato il ponte. Ovviamente questa è nota nel caso in cui si disponga del progetto originario; è difficilmente determinabile e, quindi, solo ipotizzabile, nel caso in cui il progetto originario non sia disponibile. In questo ultimo caso, occorre procedere in via cautelativa, assumendo la categoria di strada a cui sono associati gli schemi di carico che inducono gli effetti meno gravosi sugli elementi strutturali in confronto a quelli indotti dagli schemi di carico attualmente previsti dalle norme.
Il ponte preso ad esempio è a servizio di una strada di 2° categoria (secondo quanto deducibile dal progetto originario), ha una carreggiata stradale di larghezza complessiva pari a 9 m, con piano viabile di larghezza pari a 7 m e due marciapiedi pedonali laterali, ognuno di larghezza pari ad 1 m, come visibile dalla sezione in Figura 5.2.
Figura 5.2 – Sezione trasversale dell’impalcato del ponte (quote in cm)
Ipotizzando che gli elementi strutturali siano stati progettati per avere risorse sufficienti nei confronti delle massime sollecitazioni indotte dai carichi da traffico previsti dalla norma, si procede disponendo, sulla sezione trasversale di impalcato, gli schemi di carico relativi alla categoria di interesse, in questo caso la 2°, in modo da massimizzare gli effetti sulle travi longitudinali. Sfruttando la teoria di Courbon - Xxxxxxxx, quindi tenendo conto della ripartizione trasversale dei carichi, si valutano le reazioni ai carichi applicati, sia concentrati sia distribuiti, in corrispondenza delle travi. In Figura 5.3 è rappresentata l’applicazione degli schemi di carico previsti dalla combinazione 2.3, disposti in modo da massimizzare le reazioni indotte sulla trave laterale. L’effetto dei carichi distribuiti è tenuto in conto solo nel caso in cui il suo contributo sia sfavorevole per la trave considerata.
Figura 5.3 – Esempio di disposizione trasversale dello schema di carico previsto dalla combinazione 2.3 della Normale n. 8 (quote in cm).
R1 = reazione dovuta ai carichi distribuiti su una larghezza di 1 m, pari a 0.45 t/m; R2 = reazione dovuta ai carichi concentrati, pari a 12,14 t.
Le reazioni indotte dai carichi ottenute per tutte le combinazioni previste per la categoria di strada di interesse, sono applicate sullo sviluppo longitudinale della trave, schematizzata come trave semplicemente appoggiata di luce 20 m, in modo da determinare gli effetti più gravosi, ovvero valutando, sulla base della teoria delle linee di influenza, la posizione dei carichi concentrati che massimizza, ad esempio, le sollecitazioni flettenti, come esemplificato in Figura 5.4 relativa alla combinazione 2.3.
Figura 5.4 – Schema di carico longitudinale (combinazione 2.3)
Procedendo allo stesso modo per le altre combinazioni di carico, emerge che quella a cui corrisponde il momento flettente più elevato, assunto quindi come riferimento per la stima delle risorse della struttura, è la combinazione 2.2.
Il procedimento sopra descritto è applicato in maniera analoga per calcolare le massime sollecitazioni flettenti indotte sulla stessa trave di impalcato dagli schemi di carico da traffico previsti dalle Norme Tecniche attualmente vigenti (D.M. 17.01.2018), anch’essi disposti nelle posizioni più sfavorevoli, sia trasversalmente sia longitudinalmente.
Il rapporto tra le sollecitazioni indotte dai carichi di progettazione e quelle indotte dai carichi attualmente previsti dalle Norme Tecniche permette di stimare, se pur preliminarmente, le risorse minime garantite dall’applicazione della normativa di progettazione nei confronti della domanda calcolata secondo le Norme attuali, sulla base delle quali determinare la necessità di eseguire valutazioni accurate di Livello 4. I valori ottenuti nel presente esempio sono riportati in Tabella 5.1.
Tabella 5.1 – Massime sollecitazioni flettenti calcolate con la Normale n.8 del 1933 e il D.M. 17.01.2018 e loro rapporto. (Mmax,1933 = momento flettente massimo calcolato secondo la Normale n.8 del 1933; Mmax,2018 = momento flettente massimo calcolato
secondo il D.M. 17.01.2018, al netto dei fattori parziali)
Mmax,1933 | Mmax,2018 | Mmax,1933/ Mmax,2018 |
1319 kNm | 2217 kNm | 0.59 |
PARTE II
LIVELLO 4: VERIFICA ACCURATA DELLA SICUREZZA
6. LIVELLO 4: VERIFICA ACCURATA
Il presente capitolo ha come oggetto la valutazione di sicurezza dei ponti esistenti, così come indicato al § 1.1, con l’obiettivo, ai fini dell’attuazione della procedura di cui alle presenti Linee Guida ed illustrata al § 1, di fornire indicazioni utili sia sulle impostazioni concettuali, sia sulle modalità operative di verifica, a partire dalle prime fasi, volte alla conoscenza del manufatto, sino alle fasi conclusive di intervento e/o come indicazioni tecniche per l’assunzione dei relativi conseguenti provvedimenti, definite in funzione dei risultati delle verifiche stesse. Le informazioni procedurali fornite sono da considerarsi indicative ma non esaustive di tutte le possibili situazioni riscontrabili. Caso per caso, è necessario specificare o dettagliare maggiormente le fasi di conoscenza, modellazione, analisi e valutazione della sicurezza in funzione delle peculiarità riscontrate. Come previsto al § 1.1, ferma restando la valenza generale di quanto indicato, il presente capitolo declina i dettagli operativi nel caso dei ponti stradali.
Il presente capitolo è organizzato in diversi paragrafi. Una breve introduzione illustra l’approccio della normativa vigente nei riguardi del tema affrontato. Nel § 6.1 sono presentati i concetti fondamentali e le strategie di valutazione alla base delle indicazioni fornite. Particolare riguardo è dedicato alla fase conoscitiva e alla definizione dei livelli di analisi in funzione della finalità della verifica che si intende perseguire, esplicitando nel dettaglio i casi in cui la valutazione della sicurezza è necessaria. Nel § 6.2, un’estesa e dettagliata trattazione è dedicata alle fasi del processo conoscitivo e le operazioni da svolgere per giungere ad avere buona consapevolezza del manufatto esistente. Il § 6.3 ha infine l’obiettivo di fornire indicazioni pratiche per l’esecuzione della valutazione della sicurezza, illustrando le fasi di modellazione, analisi e verifica e proponendo valori dei fattori parziali di sicurezza in funzione del livello di conoscenza raggiunto e della conseguente riduzione delle incertezze.
6.1 CONCETTI FONDAMENTALI E STRATEGIE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA
6.1.1 La normativa vigente
Le presenti Linee Guida sono coerenti con le Norme tecniche delle Costruzioni (D.M. 17.01.2018, GU 20.02.2018) e con la relativa Circolare esplicativa (Circ. 21.01.201, n.7/CSLLPP, GU 11.02.2019). Di particolare riferimento è il Capitolo 8, sia per quanto riguarda i riferimenti espliciti ai ponti esistenti (paragrafo C8.8 della Circolare), sia per tutti gli aspetti relativi alle costruzioni in generale e quindi ai ponti, anche se non esplicitamente richiamati. Il problema della valutazione della sicurezza dei ponti esistenti è caratterizzato, del resto, da aspetti peculiari che richiederebbero una trattazione specifica e dettagliata al pari di quanto accade per i ponti di nuova costruzione, ai quali la norma dedica un proprio capitolo. In tale ottica, con riferimento alle problematiche che possono essere indotte sulle strutture esistenti da azioni idrauliche o da instabilità di versante occorre tenere in debito conto le indicazioni dettate dalle NTC2018 e dalla circolare esplicativa (G.U. 11.02.2019) con particolare riferimento alla “compatibilità idraulica” (§ C5.1.2.3), alle azioni idrodinamiche (§ C5.1.3.8) alla “progettazione geotecnica” (capitolo C6.3) in tutti i casi in cui la verifica di sicurezza dei ponti è dovuta al rischio idrogeologico, come precisato nel § 3.6.
Le presenti Linee Guida costituiscono, evidentemente, una prima integrazione delle norme vigenti sul tema specifico, costituendo così un punto di partenza per valutazioni più accurate e approfondite in materia.
ISTRUZIONE OPERATIVA 6.1.1.1
Il riferimento delle azioni idrodinamiche è contenuto al § 5.1.3.8 delle NTC2018 che a loro volta fanno riferimento al § 5.1.2.3 ed al § C5.1.2.3 della circolare esplicativa (G.U. 11.02.2019).
6.1.2 Il ruolo fondamentale della conoscenza
La conoscenza del manufatto è un passaggio cruciale per comprendere il reale comportamento della costruzione, in funzione delle vicende costruttive, dei fenomeni di degrado e delle eventuali trasformazioni subìte nel corso degli anni.
L’obiettivo principale del processo conoscitivo è la riduzione delle incertezze legate alla valutazione di carichi, comportamento dei materiali e delle strutture, ecc., così da raggiungere livelli di conoscenza appropriati in funzione delle verifiche da eseguire.
A tal fine sono definiti, come previsto dalla Circolare Esplicativa, livelli progressivi di approfondimento di conoscenza, indagine e verifica. Le informazioni sui dettagli costruttivi e sulle proprietà dei materiali si possono ricavare dall’esecuzione di campagne conoscitive successive, di volta in volta caratterizzate da maggior dettaglio, pianificate sulla base delle indicazioni ricavate da una valutazione preliminare di sicurezza che permette l’individuazione delle criticità e la messa a punto dei diversi piani di indagine. L’approfondimento delle indagini sulla base dei risultati ottenuti dalle verifiche preliminari consente di incrementare e dettagliare la conoscenza in maniera organica e critica, focalizzando l’attenzione laddove necessario. L’approfondimento progressivo delle indagini garantisce l’elaborazione di modellazioni strutturali caratterizzate da crescente accuratezza e pertanto l’esecuzione di valutazioni di sicurezza più attendibili e meglio rappresentative del reale comportamento strutturale del manufatto, nonché l’impiego, opportunamente motivato, di fattori di confidenza e fattori parziali, ove possibile, via via minori.
6.1.3 La valutazione della sicurezza e relativi provvedimenti
La valutazione della sicurezza dei ponti esistenti, da condursi secondo i dettami delle Norme Tecniche, presenta delle peculiarità in merito alla valutazione della vita di riferimento da assumere nel calcolo delle azioni, all’influenza dello stato di degrado sulla
verifica e alla valutazione dei carichi da discutere con maggiore accuratezza. La definizione di tali peculiarità è basata sulle seguenti considerazioni concettuali:
• l’orizzonte temporale per cui si richiede il soddisfacimento delle verifiche di sicurezza va assunto in funzione dello scopo cui è destinata l’analisi svolta. A tal proposito, si introduce il concetto di “tempo di riferimento”, tref, ossia l’arco temporale cui è convenzionalmente riferita la verifica. Al termine di tale arco temporale, si presuppone in generale che le analisi siano da ripetere e vadano svolte ulteriori verifiche ed adottati i necessari provvedimenti per garantire il dovuto livello di sicurezza, in termini, ad esempio, di opere di rinforzo e riparazione o riduzione dei carichi. É quindi opportunamente definito, in funzione dello stato dell’opera e dell’intervento stesso, un intervallo di tempo, comunque non maggiore di tref, in cui occorre adottare interventi strutturali per garantire la sicurezza. Nelle more dell’effettuazione di tali interventi, è cura del gestore, mettere in atto tutti provvedimenti e/o le limitazioni conseguenti idonei a garantire comunque la sicurezza e l’incolumità pubblica. Il suddetto tempo definito per l’effettuazione degli interventi o per l’adozione dei provvedimenti atti a garantire la sicurezza e l’incolumità pubblica è comunicato agli Organi di controllo ed alle previste Banche dati.
• I ponti esistenti su cui non è stata eseguita una costante e corretta manutenzione anche strutturale sono generalmente affetti da numerosi fenomeni di degrado dovuti alle azioni ambientali (diverso è il caso degli edifici dove gli elementi resistenti primari sono, in genere, maggiormente protetti dalle intemperie). Occorre pertanto considerare con attenzione le effettive condizioni di conservazione del ponte e una sua configurazione di verifica degradata nel caso in cui i fenomeni di ammaloramento esistenti abbiano ridotto la capacità della struttura.
• L’entità delle azioni da traffico previste dalle Norme Tecniche costituisce un riferimento convenzionale da adottarsi per la progettazione dei ponti nuovi.
A tal proposito si richiama il punto 2.5.2 delle XXX 0000:
“Nel caso di azioni variabili caratterizzate da distribuzioni dei valori estremi dipendenti dal tempo, si assume come valore caratteristico quello caratterizzato da un assegnato periodo di ritorno. Per le azioni ambientali (neve, vento, temperatura) il periodo di ritorno è posto uguale a 50 anni, corrispondente ad una probabilità di eccedenza del 2% su base annua; per le azioni da traffico sui ponti stradali il periodo di ritorno è convenzionalmente assunto pari a 1000 anni.”
Dunque il valore caratteristico del carico da traffico, che poi va ulteriormente amplificato per il calcolo allo Stato Limite Ultimo, dovrebbe avere periodo di ritorno 1000 anni; tale valore, purché si proceda ad un monitoraggio nei confronti del traffico, può essere sottoposto ad una riduzione, salvo prevedere adeguate verifiche, al termine della vita residua, e adottare conseguenti provvedimenti, inclusa, in ultima istanza nei casi estremi, la messa fuori uso e la sostituzione.
Inoltre, il carico verticale di calcolo, da amplificare mediante fattore parziale e quindi da considerare come carico di calcolo caratteristico, è costituito da un tandem a due assi complessivamente da 600 kN, insieme ad una stesa uniforme di carico sull’intera corsia di larghezza 3,0 m da 9 kN/m2. Con tale stesa di carico, se si considera convenzionalmente una lunghezza del mezzo pari a 16,3 m (c.d. sagoma limite), si ottiene una risultante corrispondente ad un mezzo da 440 kN:
9 kN/m2 x 3,0 m x 16,3 m= 440 kN. Su tale lunghezza, il carico di norma risultante è dunque pari a:
600 kN + 440 kN = 1040 kN.
Tale mezzo è largamente eccedente rispetto a quanto definito dal Codice della Strada; ne va autorizzato il transito da parte del gestore volta per volta.
La presenza, nella normativa tecnica per le costruzioni per le nuove opere, di un'unica categoria di ponte (ponti di prima categoria, non essendo più previsti i ponti di seconda categoria) è peraltro limitativa per la verifica dei ponti esistenti. Non è infatti possibile, seguendo le vigenti norme tecniche per le costruzioni per i ponti nuovi, distinguere tra opere d’arte che nella loro vita sperimentano carichi da traffico significativamente diversi tra di loro.
Qualora non vengano soddisfatte le verifiche di sicurezza richieste dalle norme, dovranno essere presi gli adeguati provvedimenti descritti nel § 6.1.5.
6.1.4 Casi in cui è necessaria la valutazione di sicurezza
I casi in cui è necessaria la valutazione della sicurezza secondo le Norme Tecniche si possono individuare da quanto riportato nel Cap. 8.3 “VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA” delle NTC 2018, dove viene affermato:
“La valutazione della sicurezza deve effettuarsi quando ricorra anche una sola delle seguenti situazioni:
• riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta a: significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, deformazioni significative conseguenti anche a problemi in fondazione; danneggiamenti prodotti da azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), da azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni) o da situazioni di funzionamento ed uso anomali;
• provati gravi errori di progetto o di costruzione;
• cambio della destinazione d’uso della costruzione o di parti di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o passaggio ad una classe d’uso superiore;
• esecuzione di interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la capacità e/o ne modifichino la rigidezza;
• ogni qualvolta si eseguano gli interventi strutturali di cui al § 8.4;
• opere realizzate in assenza o difformità dal titolo abitativo, ove necessario al momento della costruzione, o in difformità alle norme tecniche per le costruzioni vigenti al momento della costruzione.
Qualora le circostanze di cui ai punti precedenti riguardino porzioni limitate della costruzione, la valutazione della sicurezza potrà essere effettuata anche solo sugli elementi interessati e su quelli con essi interagenti, tenendo presente la loro funzione nel complesso strutturale, posto che le mutate condizioni locali non incidano sostanzialmente sul comportamento globale della struttura.”
ISTRUZIONE OPERATIVA 6.1.4.1
Il primo punto dell’elenco precedente, che richiama le condizioni nelle quali è obbligatoria l’esecuzione delle verifiche di sicurezza come elencate nel Cap. 8.3 “VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA” delle NTC 2018, riguarda la presenza di condizioni e di uno stato di degrado da constatarsi in fase di ispezione (come prevista al Livello 1 delle LLGG). A tal fine si effettua l’ispezione dell’opera e la compilazione delle schede difettologiche per la caratterizzazione dello stato di degrado, e di quelle relative al rischio frane ed idraulico, proprio per evidenziare eventuali danneggiamenti presenti a supporto della decisione di procedere con la valutazione della sicurezza.
In merito al secondo, terzo e quarto punto dell’elenco, si fa invece riferimento ad una serie di interventi e modifiche che l’opera potrebbe aver subito nel tempo, sulle quali si reperiscono informazioni durante la fase di Livello 0.
La Circolare, nel corrispondente punto C8.3, aggiunge il fondamentale concetto secondo cui:
“Tra i casi per i quali è obbligatorio procedere alla verifica della costruzione è escluso il caso conseguente ad una eventuale variazione dell’entità delle azioni a seguito di una revisione o della normativa o delle zonazioni che differenziano le azioni ambientali (sisma, neve, vento) nelle diverse parti del territorio italiano.”
Entrando nel merito del testo, si analizzano, in particolare, le parti sottolineate. Innanzitutto, risentendo forse della stesura pensata per edifici, non si menzionano effetti idraulici che possono essere cruciali nella valutazione della sicurezza dei ponti per cui le azioni ambientali da considerare diventano: sisma, vento, neve, temperatura, frane, alluvioni.
Riguardo la necessità di effettuare la valutazione di sicurezza nel caso di esecuzione di interventi non dichiaratamente strutturali che interagiscano comunque con gli elementi strutturali, si sottolinea l’importanza di valutare l’eventuale aggravio di carichi permanenti portati in relazione alle variazioni apportate alle barriere di sicurezza stradale (guardrail e New Jersey), oltre a controllare che le modalità di messa in opera delle stesse non abbiano arrecato problemi di durabilità al ponte (possibili infiltrazioni d’acqua).
ISTRUZIONE OPERATIVA 6.1.4.2
Nell’indicare i casi in cui bisogna effettuare una valutazione della sicurezza, le NTC fanno anche riferimento al cambio di destinazione d’uso e alla variazione delle azioni che ne consegue. Nel caso dei ponti il criterio si estende a tutte quelle situazioni in cui il quadro delle azioni di progetto non sia coerente con le condizioni attuali, ad esempio a causa di lavori che abbiano determinato un incremento delle azioni permanenti o variazione delle azioni idrodinamiche connesse a variazioni di quota o di percorso dell’alveo. Sono escluse le variazioni di intensità/distribuzione dovute ad aggiornamenti normativi.
Oltre ai casi indicati sopra, e già previsti dalle NTC, la valutazione di sicurezza accurata è comunque richiesta nei casi previsti dalla Tab. 1.1 (ponti caratterizzati da elevata e grave fragilità strutturale, classe di attenzione alta, classe di attenzione medio-alta o media qualora la valutazione preliminare di livello 3 o l’esito del monitoraggio determini la necessità di una verifica accurata, cfr § 1.3).
ISTRUZIONE OPERATIVA 6.1.4.3
In caso di intervento di ammodernamento di barriere di sicurezza è opportuno verificare anche che, con i nuovi sistemi, gli elementi strutturali esistenti (ad. es. travi di bordo, soletta, pile, etc.) siano in grado di sopportare le sollecitazioni derivanti dalle azioni eccezionali da urto.
La valutazione della sicurezza (§8.3 delle Norme Tecniche per le Costruzioni) è inoltre contemplata nel caso in cui si eseguano gli interventi strutturali previsti dal cap. 8.4 delle Norme Tecniche, ad esclusione delle riparazioni o interventi locali di cui al § 8.4.1. delle stesse NTC.
Infine, è fatto esplicito riferimento al “titolo abitativo”, rendendo obbligatoria la verifica di sicurezza nel caso in cui si riscontri la sua assenza o eventuali difformità. Tale indicazione ha significato solo per edifici da abitazione e non per i ponti, a meno che il termine “titolo abitativo” non venga esteso con la dizione “titolo abitativo/autorizzativo” dandone un significato più generale.
Si evidenzia infine un punto di assoluta rilevanza nella concezione normativa nazionale: emerge infatti con chiarezza che non vi è generale obbligo di verifica strutturale qualora cambino solo le norme. Ciò implica che, nel caso dei ponti esistenti, non è strettamente necessario effettuare verifiche di sicurezza qualora siano cambiati i modelli di traffico e più in generale le azioni sui ponti, in seguito a variazioni dell’apparato normativo. Ciò ovviamente vale anche per le variazioni