Classificazioni geomeccaniche, modellazioni numeriche e metodologie di scavo per opere sotterranee. L’impianto idroelettrico di Pieve Vergonte (Alpi Occidentali)

Abstract

Le classificazioni geomeccaniche costituiscono la base per la descrizione degli ammassi rocciosi, per la previsione del comportamento degli scavi e per la progettazione dei sostegni. Nel presente lavoro vengono illustrati i dati relativi alla caratterizzazione geologico-geomeccanica, al monitoraggio estensimetrico ed alla modellazione numerica di un impianto idroelettrico in caverna realizzato nelle Alpi occidentali, in provincia di Verbania. Tutte le opere dell’impianto (sistema di gallerie e caverna) ricadono all’interno di litotipi metamorfici marcatamente scistosi che, nella zona della caverna, descrivono una piega aperta di dimensioni paragonabili allo scavo stesso. Lo studio ha incluso analisi petrografiche e geomeccaniche dei principali litotipi, determinazioni in sito dello stato tensionale, classificazioni dell’ammasso roccioso sia nella zona della caverna che nelle aree adiacenti ad essa. Sulla base dei risultati delle precedenti analisi sono stati realizzati due modelli numerici della caverna, basati rispettivamente su codici agli Elementi Finiti ed agli Elementi Distinti, al fine di prevedere le deformazioni dell’ammasso roccioso a seguito dello scavo. Le deformazioni reali registrate dagli estensimetri sono risultate in buon accordo con quelle predette dai modelli numerici. Infine, e’ stata analizzata l’influenza della metodologia di scavo rispetto alle condizioni di stabilità delle pareti: l’utilizzo di metodi meccanizzati (raise-borer e TBM) ha determinato un minore degrado delle qualità dell’ammasso roccioso registrato da variazioni nei valori delle classificazioni geomeccaniche e ciò ha consentito la posa di sostegni meno pesanti rispetto a scavi vicini, realizzati con metodi tradizionali (perforazione ed esplosivo)