Fondazioni e strutture di contenimento del terreno: durabilità e impermeabilizzazione dei sottopassi artificiali

Come garantire durabilità e impermeabilizzazione alle opere di fondazione e di contenimento del terreno?

In questo articolo un approfondimento dedicato ai sottopassi ferroviari e stradali in calcestruzzo realizzati con tecnologia Penetron.

La principale problematica da affrontare

Quando si parla di opere fondazionali e di contenimento del terreno, stiamo in realtà menzionando una categoria di strutture con molteplici e differenti caratteristiche sia tecnico – progettuali, sia costruttive, sia funzionali; strutture differenti fra loro accumunate tutte da una stessa problematica: la necessità di rendere tali opere durevoli ed impermeabili.

Dai parcheggi interrati al tunneling, dalle opere di contenimento scavo ai sottopassi artificiali, il minimo comune denominatore è infatti la presenza di acqua nel terreno: da ciò deriva l’importanza di poter operare con tecnologie innovative, che garantiscano risultati performanti e velocizzino le tempistiche di lavorazione.

La realizzazione di sottopassi artificiali, sia ferroviari che stradali, sta diventando una tecnica sempre più frequente anche perché facente parte del piano generale del M.I.T. di upgrade e miglioramento delle infrastrutture esistenti a livello nazionale.

Progetto e realizzazione di sottopassi ferroviari

Il numero degli incroci fra strada e ferrovia è da tempo in diminuzione per rendere più sicura la circolazione ferroviaria e stradale, con l’obiettivo di azzerare progressivamente il numero di incidenti e morti ai passaggi a livello e accrescere sempre più la sicurezza del sistema ferroviario e stradale.

All’interno del “Programma Soppressione Passaggi a Livello” (S.P.L.) della Direzione Investimenti di RFI, sono stati realizzati a Ventimiglia due nuovi sottovia carrabili nella Linea Ferroviaria Genova Sampierdarena – Confine Francese: a caratterizzare l’opera, due monoliti a spinta eseguiti col “Metodo PONTE VERONA”, su cui va a raccordarsi una porzione di monolite gettato in opera, direttamente sotto la sede ferroviaria.

Nel corso degli anni è infatti cresciuta l’esigenza di realizzare opere di sottopasso in corrispondenza di linee ferroviarie in esercizio, per cui si è evidenziata la necessità di ridurre al minimo ogni tipo di interferenza con il traffico ferroviario e, contestualmente, ridurre i tempi di realizzazione degli interventi. In questo contesto si inseriscono i manufatti scatolari sottopassanti linee ferroviarie, il cui principale obiettivo è l’eliminazione dei passaggi a livello e, in generale, il miglioramento delle condizioni di traffico urbano.

La tecnica frequentemente usata per la realizzazione e la messa in opera di tali manufatti è infatti quella dello “scatolare a spinta”, fondamentale per garantire, durante i lavori, il mantenimento dell’esercizio ferroviario, riducendo al minimo le interferenze con lo stesso. Tale tecnologia consiste nella realizzazione di un sottopassaggio mediante la prefabbricazione, in apposito cantiere a lato del rilevato, del monolite in calcestruzzo armato e la sua successiva infissione con sistema oleodinamico, all’interno del terrapieno stradale o ferroviario. Durante la traslazione dell’opera, il binario è irrigidito da un insieme di travi parallele allo stesso e collegate tra loro da traverse poste a piccolo interasse per il sostegno della rotaia; detta struttura di irrigidimento longitudinale appoggia trasversalmente su travi in acciaio (travi di manovra) aventi la funzione di sostenere il tutto scorrendo sull’estradosso dello stesso manufatto in corso di varo.

Sistema Penetron^® per l'impermeabilizzazione e protezione del calcestruzzo

Appare evidente come, in un progetto simile che consta nella costruzione fuori opera del manufatto, sia importante una metodologia di impermeabilizzazione che possa garantire la tenuta anche durante il posizionamento in esercizio sotto il binario attraverso la spinta, con scavo in avanzamento, ed un Sistema integrale di impermeabilizzazione e protezione del calcestruzzo, quale il Sistema Penetron^® a cristallizzazione garantisca funzionalità e durabilità dell’opera nel tempo.

Il Sistema Penetron^® è stato quindi preferito dall’impresa appaltante non solo per facilità e rapidità di esecuzione, ma poichè si prefigurava quale Sistema che NON venisse danneggiato durante le difficili operazioni di spinta del monolite: qualsiasi altra tipologia di impermeabilizzazione pellicolare sarebbe infatti inficiata durante la movimentazione dello scatolare.

Sottopasso Ferroviario RFI Ventimiglia, tecnica “monolite a spinta” col mantenimento della circolazione ferroviaria.

Progetto e realizzazione di sottopassi stradali

Nell’ambito del progetto di potenziamento delle infrastrutture finanziato dall’accordo di programma sottoscritto tra Provincia di Lucca, Comune di Viareggio, Comune di Camaiore e Massarosa e Salt S.p.A., si colloca la realizzazione dell’intervento a Viareggio (LU) denominato “Completamento del collegamento viario tra via Aurelia Sud (località Guidicciona) e la Variante Aurelia-adeguamento sottovia delle Torbiere”, con la realizzazione di due nuovi sottopassi a due corsie, uno sottopassante l’Autostrada A12 e l’altro la Variante Aurelia.

L’adeguamento funge da viatico per la realizzazione della viabilità di potenziamento locale ed essendo sottopassante anche l’Autostrada A12, l’interferenza con la circolazione soprastante deve essere ridotta al minimo, utilizzando una tecnologia costruttiva che diminuisca i tempi di lavorazione.

I sottopassi sono infatti realizzati interrompendo temporaneamente il flusso veicolare soprastante, demolendo la porzione stradale interessata dall’intervento e realizzando in loco il monolite, in due fasi distinte che prevedono la ricostruzione del manto stradale ed il passaggio del flusso veicolare già appena realizzata la prima porzione del sottopasso, con il secondo tratto ancora da eseguire.

Il Sistema Penetron^® è stato pertanto scelto quale tecnologia in grado di adeguarsi alla necessità di impermeabilizzare il monolite seguendo le diverse fasi realizzative, garantendo fin dal principio un’impermeabilizzazione integrale del calcestruzzo e la tenuta dei giunti di costruzione, permettendo la messa in esercizio dell’opera in tempi ridotti e legati solamente a quelli di maturazione del calcestruzzo.

 Sottopasso Viareggio “Le Torbiere” -  monolite realizzato in loco con apertura al traffico in corso d’opera, terminato il primo tratto di sottopasso.

Il Sistema Penetron^® Admix per l'impermeabilizzazione integrale del calcestruzzo

Il Sistema Penetron^® permette la realizzazione di strutture in c.a. interrate a elevata tenuta idraulica “fin dal principio”, mediante l’utilizzo durante le fasi di getto dell’additivo reattivo a cristallizzazione per il calcestruzzo unitamente a dei presidi meccanici per la tenuta dei giunti di ripresa, strutturali e per la fessurazione programmata.

Penetron Admix^®, elemento principale del Sistema, viene aggiunto come additivo al “mix design” del calcestruzzo in fase di confezionamento, per ottenere un’impermeabilizzazione integrale, capillare e attiva nel tempo della matrice strutturale. Questa tecnologia innovativa, grazie all’esclusiva formulazione di componenti reattivi, riduce drasticamente la permeabilità del calcestruzzo e le fessurazioni per eccessivo gradiente termico o per ritiro igrometrico contrastato, aumentando le caratteristiche prestazionali della matrice e la durabilità dell’opera appunto “fin dal principio”. Il comportamento dell’additivo di “self healing”, autocicatrizzazione del calcestruzzo rimane attivo nel tempo veicolo umidità-acqua presente nelle strutture interrate e garantisce la tenuta impermeabile.

La progettazione della “vasca impermeabile” nella sua interezza prevede inoltre lo studio delle diverse fasi realizzative: il Sistema si adegua alle necessità di cantiere, fornendo le soluzioni ottimali per i diversi particolari costruttivi quali giunti di ripresa di getto, giunti di fessurazione programmata, giunti strutturali (Accessori complementari del Sistema Penetron^® Admix).

Nei casi trattati, l’utilizzo del Sistema Penetron^® si è configurato con:

• addittivazione con Penetron Admix^® dei getti di platee, pareti e solette, sia dei monoliti a spinta che in quelli realizzata in loco;
• risoluzione con gli Accessori Complementari delle diverse tipologie di giunti presentatisi, con particolare attenzione al giunto strutturale fra le diverse fasi realizzative: questo è stato infatti realizzato predisponendo già nel getto del primo tratto un waterstop WS RGF PVC 300, profilato impermeabile in PVC di elevata elasticità dotato di bulbo di dilatazione centrale, continuo su tutta la sezione; dalla parte contro terra viene posizionato il WATER JOINT B/25.20, giunto waterstop sigillante idroespansivo, mentre lato interno sono alloggiate le cannucce di post iniezione WS VALVE INJECTION, microforata a base di PVC, per una eventuale iniezione postuma del giunto;

Accessori del “Sistema Penetron” posizionati durante la realizzazione del monolite.

• trattamento finale con Penetron Standard, boiacca a cristallizzazione, applicata sull’estradosso delle solette, per una protezione superficiale integrale della matrice cementizia: le solette NON sono state trattate con membrane impermeabili, ma si è proceduto direttamente alla stesura di uno strato di stabilizzato sopra il quale è stato realizzato il manto di pavimentazione stradale.

Sezione della soletta dell’impalcato, con predisposizione Waterstop  WS RGF PVC 300 e cannucce VALVE INJECTION per l’impermeabilizzazione del giunto di costruzione; è ben visibile la stratigrafia adottata.

SISTEMA PENETRON ADMIX^® - SCARICA LA DOCUMENTAZIONE TECNICA