Approccio geofisico multi-metodologico rapido e non invasivo per parametri strutturali di ponti

Questo approccio consente di avere risultati dettagliati sulla dinamica strutturale del ponte

Nel corso del II Convegno Fabre, tenutosi a Genova, Maria Rosaria Gallipoli ha presentato un approccio sperimentale all'avanguardia per la caratterizzazione rapida e non invasiva delle infrastrutture e del loro sottosuolo di fondazione. Questo metodo sfrutta tecnologie geofisiche avanzate, offrendo un contributo significativo alla sicurezza e manutenzione delle opere civili.

Lo studio è stato condotto da Maria Rosaria Gallipoli, Nicola Tragni, Vincenzo Serlenga e Bojana Petrovic.

La prima parte dell’intervento si è concentrata sulle tecnologie utilizzate per la caratterizzazione del sottosuolo. Gallipoli ha illustrato l'uso di sismometri e tomografie di resistività geoelettrica, che consentono di analizzare le proprietà meccaniche e geo-elettriche del terreno fino a diverse centinaia di metri di profondità. Queste tecniche permettono di determinare la profondità del bedrock, le frequenze di risonanza dei suoli e la risposta sismica locale, fondamentali per valutare la stabilità delle infrastrutture.

Per quanto riguarda le opere stesse, Gallipoli ha descritto l'acquisizione di rumore sismico ambientale mediante sismometri posizionati in vari punti della struttura. Questi dati sono poi analizzati nel dominio della frequenza e del tempo, attraverso diverse tecniche sismologiche e modali. Questo approccio è stato applicato per la prima volta sul Ponte Gravina e ha fornito risultati dettagliati sulla dinamica strutturale del ponte.

I casi studio analizzati: il Ponte Gravina e il Viadotto Monticello

Il Ponte Gravina, situato sulla Bradanica nei pressi di Matera, è stato completato nel 2015 e rappresenta un esempio di infrastruttura moderna con particolari caratteristiche sismiche. La struttura, progettata con il metodo Langer e composta da una campata unica in cemento armato lunga 144 metri, è isolata sismicamente con otto isolatori elastomerici.

Le indagini geofisiche hanno rivelato dettagli sulla stratigrafia del sottosuolo, evidenziando una mancanza di contrasto geoelettrico e meccanico su una delle sponde, indicante che le fondazioni giacciono direttamente sulle calcareniti. L’altra sponda, invece, mostra uno strato di argille sopra le calcareniti, con variazioni significative nella velocità delle onde di taglio.

Il Viadotto Monticello, un ponte degli anni ’70 situato sulla statale Basentana, presenta una configurazione multicampata con notevoli problemi di degrado. Le analisi hanno evidenziato diverse frequenze di vibrazione associate ai vari livelli di degrado delle travi e degli impalcati. Questo viadotto, a differenza del Ponte Gravina, è soggetto a movimenti franosi e presenta un terreno di fondazione costituito da materiale alluvionale colluviale, con elevate amplificazioni sismiche.

Le tecniche utilizzate, tra cui l'analisi interferometrica e la valutazione delle velocità di propagazione delle onde, hanno permesso di determinare i principali modi di vibrazione e le variazioni dei parametri nel tempo. Questi risultati sono cruciali per stabilire uno stato di riferimento (t₀) per il monitoraggio futuro delle strutture e per identificare eventuali danni strutturali emergenti.

L'approccio sperimentale presentato da Gallipoli dimostra come l'uso di tecnologie sismiche e geofisiche possa offrire un metodo efficace, rapido e a basso costo per la valutazione delle infrastrutture. Queste tecniche non invasive permettono di effettuare indagini senza interrompere il flusso del traffico, fornendo dati cruciali per la manutenzione e la sicurezza delle opere civili.

L'applicazione di tali metodi sul Ponte Gravina e sul Viadotto Monticello ha fornito risultati significativi, evidenziando come tali tecnologie possano essere un valido supporto nella gestione e nella preservazione delle infrastrutture esistenti.