Analisi di sistemi arginali esistenti: il caso del fiume Serchio 

Gli argini del fiume Serchio (Toscana), sono stati interessati da diverse rotte nell’arco della loro vita. Dopo l’evento del dicembre 2009, il loro intero sviluppo è stato oggetto di una dettagliata campagna di indagine. L’articolo qui proposto espone i criteri per la programmazione di una campagna di indagine economicamente efficiente, tenendo in debito conto la lunghezza dei rilevati arginali (circa 30 km), il necessario livello di dettaglio nella modellazione e la capacità dei metodi indiretti (CPTU, tomografie elettriche) di fornire informazioni sul modello stratigrafico. Riguardo quest’ultimo punto si conferma la capacità delle prove CPTU di fornire informazioni utili alla ricostruzione del modello stratigrafico, soprattutto se correttamente calibrate attraverso i sondaggi, mentre le indagini geo-elettriche possono essere utili a lumeggiare le disomogeneità e le anomalie delle sezioni. La caratterizzazione geotecnica descritta è orientata verso diversi obiettivi: chiarire le cause della rotta del dicembre 2009, progettare le opportune riparazioni delle sezioni danneggiate ed individuare le zone maggiormente a rischio lungo l’intero sviluppo degli argini. Quest’ultima attività è stata effettuata mediante il confronto tra le caratteristiche meccaniche dei tratti oggetto di rottura e quelle dell’intero sviluppo arginale. Nelle analisi presentate sono stati considerati i seguenti stati limite ultimi: Instabilità dei paramenti e sifonamento sotto le condizioni di moto di filtrazione permanente mediante il metodo dell’equilibrio limite. Le analisi di stabilità sono state effettuate ipotizzando superfici di scivolamento a direttrice circolare con il metodo delle strisce di Bishop. Le verifiche al sifonamento sono state effettuate in ottemperanza alle indicazioni contenute nelle NTC2008; Instabilità dei paramenti in condizioni di flusso idraulico transitorio mediante l’uso di un software basato sugli elementi finiti (Plaxis 2D con modulo Plaxflow). Lo studio è stato effettuato allo scopo di raccogliere informazioni sui tempi necessari all’instaurarsi del regime di filtrazione permanente. Nelle analisi numeriche è stato possibile, sia pure in modo approssimato, tenere conto dell’effetto della parziale saturazione del materiale. Infatti, a causa della scarsa frequenza delle piene e della soggiacenza di alcuni metri della falda, la condizione iniziale nello studio del moto di filtrazione transitorio è sempre quella di parziale saturazione; Suscettibilità del corpo arginale ai fenomeni di erosione interna. Nell’articolo si è anche tentato di mettere ordine nella terminologia utilizzata nella letteratura tecnica riguardo i fenomeni citati, indicando di volta in volta le definizioni più appropriate. Le analisi di cui sopra hanno permesso la progettazione degli interventi di riparazione delle rotte e di adeguamento dei tratti adiacenti. Lo studio ha messo in evidenza che i rilevati arginali hanno normalmente margini di sicurezza esigui che si riducono drasticamente fino ad annullarsi in condizioni di flusso stazionario (che risulta dunque essere una situazione non realistica). Le analisi effettuate, tenendo conto della parziale saturazione, hanno mostrato che i reali margini di sicurezza sono in gran parte legati allo stato tensionale indotto dalla suzione. Ovviamente, una più appropriata caratterizzazione del materiale in condizioni di parziale saturazione consentirebbe una più affidabile definizione degli equilibri del corpo arginale.