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Un caso emblematico di come le criticità geologiche possano condizionare le scelte progettuali e realizzative è rappresentato dalla “Galleria Caltanissetta” (Sicilia centrale), l’infrastruttura più importante del progetto dei lavori di ammodernamento e adeguamento a Cat. B della Strada statale 640 “di Porto Empedocle”. Sulla base del modello geologico redatto in fase di progettazione definitiva (PD), lo scavo della galleria è stato previsto mediante fresa TBM\EPB (Earth Pressure Balance) di notevoli dimensioni (15,08 m). Lo sfruttamento della pressione equilibrata di terreno per la realizzazione del foro è un metodo di scavo in sotterraneo in cui lo scudo rotante taglia ed erode la formazione geologica presente al fronte, utilizzato generalmente in terreni argillosi, sabbie o ghiaie. Un fluido condizionante, a base di schiuma, è usato per stabilizzare la parte anteriore del gruppo di lavoro durante questo particolare tipo di scavo. La scelta di utilizzare la tecnologia di scavo meccanizzato sopra descritta ha imposto, in fase di progettazione esecutiva, un solido affinamento del modello geologico ed idrogeologico, per una corretta progettazione della fresa nelle sue varie componenti (potenza, caratteristiche taglianti, tipo di condizionamento, etc.), nonché per una adeguata valutazione dei tempi di avanzamento. Per la definizione del Modello Geologico di Riferimento (MGR) della galleria Caltanissetta sono state dunque realizzate varie fasi di indagini, condotte secondo uno standard qualitativo crescente e finalizzate alla validazione del modello elaborato, alla definizione delle criticità geologiche interferenti con il tracciato ed all’identificazione dei parametri necessari per il progetto della TBM. In questo articolo vengono esposti i risultati di un studio geologico ed idrogeologico originale, redatto successivamente alla progettazione definitiva ed esecutiva di prima fase, che ha portato ad una rilevante ridefinizione del MGR, con significative ripercussioni tecnico-economiche. Parole chiave: progettazione, grandi opere, gallerie, geologia, Sicilia.
Large civil works and complex geological contexts: the importance of the geological model in the building of the Caltanissetta tunnel (central Sicily)
The “Caltanissetta” tunnel (central Sicily), which is the most important infrastructure in the executive project for the renovation and adaptation to B category of the SS 640 “di Porto Empedocle”, provides an emblematic case regarding critical geological and hydrogeological aspects that may condition design and realization resolutions. Based on the geological model proposed during the definitive design stage, the excavation of the tunnel was designed by using a TBM \ EPB cutter of relevant dimensions (15,08 m).
The shield cutter employing balanced pressure of soil for the construction of tunnels is a tunneling method where a shield rotary cuts and erodes the geological formation at the tunnel front and is typically used in clayey soils, sand or gravel.
A tested fluid based on specific foam is used to stabilize the front part of the working group during this type of excavation.The choice of using mechanized excavation technology has imposed, during executive project stage, the review of the geological and hydrogeological model which has been used for the correct design of the cutter and its various components, as well as for the best evaluation of time-advancement.
The Reference Geological Model for the “Caltanissetta” tunnel was defined through various stages of surveys, carried out following increasing quality standards and with the aim of validating the proposed model, defining the critical geological aspects that could interfere with the infrastructure and evaluating the necessary parameters for the TBM design.
In this paper are exposed the results of a original geological and hydrogeological study, carried out after the definitive and executive project stages, that led to a significant redefinition of the reference geological model, with relevant technical and economic implications.
Keywords: design, major civil engineering works, tunnels, geology, Sicily.
Principaux travaux de génie civil et contextes géologiques complexes: l’importance du modèle géologique pour la construction de tunnel de Caltanissetta (centre de la Sicile)
Un example de comment les problématique géologique pourrait affecter les choix de conception et de construction est représenté par la « Galerie Caltanissetta » (centre de la Sicile), le projet d’infrastructure le plus important de la rénovation et l’adaptation à Cat. B de l’autoroute 640 «de Porto Empédocle». Basé sur le modèle géologique élaboré lors du projet définitif, le creusement de la galerie a été prévu par fraise TBM \ EPB. Le choix d’utiliser la technologie d’excavation mécanisée a imposé, au cours du projet exécutive, un raffinement conforme du modèle géologique et hydrogéologique pour la conception correcte de la fraise dans ses diverses composantes, ainsi que le temps estimé d’achèvement.
Pour la définition du modèle géologique de référence de la galerie Caltanissetta ont donc été réalisé différentes étapes des enquêtes, menées selon un standard de qualité croissant et a fin de valider le modèle développé, de définir les caractéristiques géologiques critique interférant avec le tracé et de identifier les paramètres nécessaires au conception correcte de TBM.
Cet article présente les résultats de l’étude géologique et hydrogéologique originale préparé à la suite des projets définitive et exécutif, qui a conduit à une redéfinition importante du modèle géologique de référence avec implications techniques et économiques.
Mots-clés: conception, grand travaux d'ingégnerie, galeries, géologie, Sicile.
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