Impermeabilizzazione e drenaggio di gallerie: problematiche ed aspetti realizzativi

RIASSUNTO Impermeabilizzazione e drenaggio di gallerie: problematiche ed aspetti realizzativi L'interferenza tra le costruzioni in sotterraneo e le acque sotterranee è una problematica molto ampia per i riflessi che essa ha sia sull'ambiente, sia sulla protezione della risorsa idrica, sia ancora sulle tecniche di costruzione delle gallerie e sul territorio. In tale contesto, la previsione delle venute d'acqua in galleria e le relative forti perturbazioni sugli acquiferi rappresentano uno degli argomenti sostanziali per il progetto e la costruzione delle gallerie. L'acqua sta diventando sempre più una risorsa fondamentale per l'umanità e, perciò, deve essere protetta ed utilizzata razionalmente. Ciò tuttavia non deve condurre verso la sola soluzione tecnica di non drenare l'acqua a seguito degli scavi: è troppo semplicistico ed assai speso inattuabile. Le problematiche più importanti che si manifestano nella costruzione delle gallerie a causa delle acque sotterranee, afferiscono al caso di gallerie profonde in zone fratturate. Nei terreni sciolti, permeabili per porosità, interessati in genere dalla costruzione di gallerie poco profonde in area urbana, l’impatto con la falda riguarda essenzialmente il drenaggio dell’acqua ed i conseguenti cedimenti del soprassuolo per compattazione del terreno: la problematica è importante e complessa, ma in genere oggi è risolta con l’impiego di scudi meccanizzati con contropressione sul fronte (Hydroshield ed EPB) e rivestimento impermeabile in conci prefabbricati, che evitano ogni drenaggio e controllano le pressioni. Ben diversa, più complessa e di più difficile soluzione è la problematica relativa alle gallerie profonde sotto elevato battente d’acqua. In questi casi spesso si deve ricorrere a trattamenti del terreno e/o rivestimenti aperti. Nel lavoro dopo una accurata disanima delle problematiche e delle relazioni acqua-gallerie, vengono presentate e discusse le varie soluzioni costruttive e alternative tecnologiche con particolare attenzione sulle applicazioni delle geomembrane. ABSTRACT Impermebilization and drainage of tunnels: design and construction aspects The interferences between underground works and water are very important for the reflects they have on the environment, on the protection of the underground water (as a resource), on the construction techniques of the tunnel itself and, finally, on the land surface (settlements, trees, urbanized areas, etc.). In this geological environment the forecast of water incomes and the induced perturbations on the aquifers are among the most important topics to be managed when designing and constructing a tunnel. Water is a key resource for the human community therefore it should be protected and cleverly used. This aspect should not lead to the simplest solution of “do no drain underground water during the excavation”: this is over simplified and often not possible to be achieved. The largest problems that can occur during tunneling linked with underground water are linked with deep tunnels in fractured rock masses. In soils, that are permeable for porosity, that is the case of urban tunnels at low depth, the impact of the works is mainly linked with the water drainage and the induced settlements. This aspect is complex and important but today has been solved using mechanized shields with face counter-pressure (Hydroshield ed EPB) and impermeable segment lining that both permit to control the water pressure at the face and to prevent underground water drainage. On the other side the problem of deep tunnels under high water pressure is much more difficult to be solved. In this case it should be necessary to use ground treatments and/or open the linings. The paper focuses and discusses the relationships between underground water and underground constructions. After a detailed description of the various technological alternatives. The focus is given on geomembranes and their technological aspects and installation problems.