Frane e infrastrutture, dalla gestione dell’emergenza alla sicurezza: il ruolo di monitoraggio e modellazione numerica

Il rapporto tra fenomeni franosi e infrastrutture autostradali richiede strategie capaci di integrare conoscenza geotecnica, controllo continuo e capacità di intervento in condizioni critiche. Il caso della Trincea Valera, lungo l’autostrada Torino-Savona, rappresenta un esempio significativo di questo approccio. L’attivazione dei movimenti del versante ha reso necessario operare rapidamente, mantenendo al tempo stesso la sicurezza del traffico e degli operatori. Monitoraggio strumentale e modellazione numerica agli elementi finiti hanno accompagnato la progettazione e le diverse fasi di cantiere. Marco Barla ha illustrato l’esperienza a FABRE 2026, mostrando come l’integrazione tra dati e modelli possa supportare concretamente la gestione del rischio.

Frane e autostrade: monitoraggio e modellazione numerica per intervenire in sicurezza

L’interazione tra movimenti franosi e infrastrutture viarie rappresenta una delle problematiche più complesse nella gestione delle reti esistenti, soprattutto quando gli interventi devono essere eseguiti senza interrompere l’esercizio dell’opera. Il caso della Trincea Valera lungo l’autostrada Torino-Savona mostra come l’integrazione tra monitoraggio strumentale, modellazione numerica e progettazione geotecnica possa diventare uno strumento decisivo non soltanto per definire gli interventi di stabilizzazione, ma anche per governare in sicurezza le diverse fasi di un cantiere sviluppato su un versante ancora attivo.

Il caso è stato illustrato da Marco Barla nell’ambito di FABRE 2026, con un intervento dedicato all’“Integrated Monitoring and Numerical Modeling of Landslides-Motorway Interaction”. L’attività riguarda un tratto dell’autostrada Torino-Savona gestito da Autostrada dei Fiori, con progettazione sviluppata da SINA e il supporto della società di ingegneria Geosolving e, per alcuni approfondimenti, del Politecnico di Torino.

La relazione è stata presentata a FABRE 2026 ed è stata realizzata da: Marco Barla, Lorenzo Milan, Francesco Antolini, Giuseppe Pasqualato, Giovanni Massone, Maurizio Deiana e Riccardo Chiaradonna.

Trincea Valera, una criticità sviluppatasi nel tempo

Il tratto interessato si trova lungo la carreggiata in direzione sud dell’autostrada Torino-Savona, poco dopo Ceva. L’area comprende due settori, denominati Trincea Valera 1 e Trincea Valera 2, ma è soprattutto il secondo ad aver manifestato le maggiori problematiche.

La storia della criticità parte praticamente dalla realizzazione dell’opera, risalente agli anni Novanta. Già poco dopo la costruzione erano stati infatti registrati movimenti del versante, proseguiti nel corso degli anni e diventati progressivamente più significativi. Una particolare accelerazione si è verificata nel periodo compreso tra il 2020 e il 2024, culminando proprio nel 2024 con spostamenti tali da rendere necessario intervenire in condizioni di emergenza.

Il fenomeno era comunque già sotto osservazione da parte del gestore. Autostrada dei Fiori aveva infatti predisposto un sistema di monitoraggio prima dell’accelerazione registrata nel 2024. L’evoluzione della situazione ha però imposto un potenziamento della strumentazione e soprattutto la necessità di progettare ed eseguire rapidamente opere di stabilizzazione.

La complessità derivava anche dalla configurazione delle opere esistenti. In prossimità della carreggiata autostradale era presente una paratia costituita da pali di grande diametro, dell’ordine di un metro, sostenuta da due o tre ordini di tiranti. Nel corso del tempo una parte delle tirantature aveva subito fenomeni di corrosione, con conseguente perdita della loro efficacia.

A una quota superiore era invece presente un sistema misto composto da una paratia di pali nella parte centrale e da placcaggi tirantati ai lati. Anche questi elementi presentavano condizioni di deterioramento tali da richiedere interventi sostanziali.

Un sistema di monitoraggio per seguire il versante e le opere

Uno degli aspetti centrali dell’intervento è stato il monitoraggio integrato del sistema versante-infrastruttura. La necessità di lavorare su una frana attiva, mantenendo contemporaneamente in esercizio l’autostrada, richiedeva infatti una conoscenza quanto più possibile continua dell’evoluzione dei movimenti.

Il sistema è stato articolato attraverso differenti tecnologie. Sono stati impiegati inclinometri e piezometri per seguire rispettivamente gli spostamenti nel terreno e le condizioni idrauliche, mentre un interferometro radar terrestre, installato sul versante opposto rispetto alla carreggiata, ha permesso di controllare da remoto le deformazioni superficiali.

A questi strumenti sono state affiancate apparecchiature installate direttamente sulle opere strutturali, tra cui ulteriori inclinometri, mire topografiche e fessurimetri. Ne è derivato un sistema composto da differenti tecniche di misura, in larga parte acquisite in continuo.

Una parte della strumentazione era già presente prima degli eventi più significativi del 2024, mentre ulteriori dispositivi sono stati installati in seguito all’aggravarsi della situazione. Il monitoraggio ha accompagnato tutte le fasi dei lavori e prosegue anche dopo la conclusione degli interventi principali.

I dati hanno permesso di ricostruire chiaramente l’evoluzione del fenomeno. Nell’ottobre 2024 è stato osservato un rapido incremento degli spostamenti, corrispondente alla fase di maggiore attività del versante. Successivamente, con l’avanzamento degli interventi, è emersa una progressiva tendenza alla stabilizzazione.

Particolarmente interessante è la correlazione osservata inizialmente tra movimenti e precipitazioni. Gli eventi meteorici producevano risposte riconoscibili nei dati strumentali, mentre con il procedere dei lavori tale relazione è diventata progressivamente meno evidente. Un comportamento che rappresenta un elemento significativo nella valutazione dell’efficacia degli interventi realizzati.

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La strategia di stabilizzazione: ridurre la pendenza e ripristinare i sistemi di sostegno

La filosofia progettuale adottata ha avuto come primo obiettivo una significativa riduzione della pendenza del versante. La riprofilatura ha consentito di diminuire le azioni destabilizzanti e contemporaneamente di realizzare progressivamente nuove opere di sostegno.

Le lavorazioni sono iniziate dall'alto, procedendo attraverso successive fasi di scavo verso il basso. Questo approccio ha consentito di realizzare dapprima un cavalletto di micropali e un muro tirantato, per poi procedere con un ulteriore scavo, un secondo sistema di micropali e un'altra struttura tirantata.

Parallelamente è stata alleggerita anche la porzione di terreno immediatamente a monte della paratia collocata lungo l'autostrada.

Un altro elemento fondamentale ha riguardato il ripristino delle tirantature esistenti, molte delle quali avevano ormai perso la propria funzionalità a causa del degrado. I placcaggi tirantati situati nella parte superiore del versante, fortemente deteriorati, sono stati progressivamente smontati e arretrati.

Anche la paratia posta in prossimità della carreggiata è stata oggetto di rinforzo mediante la realizzazione di un nuovo muro disposto anteriormente e l'installazione di nuove tirantature.

La sequenza delle lavorazioni è stata quindi parte integrante della progettazione. Non si è trattato semplicemente di definire la configurazione finale dell'opera di stabilizzazione, ma di garantire che ogni passaggio intermedio mantenesse condizioni di sicurezza compatibili con l'attività di cantiere e con il traffico autostradale.

Modellazione agli elementi finiti per ricostruire tutte le fasi dell'intervento

Accanto al monitoraggio, il secondo pilastro dell'approccio illustrato da Barla è rappresentato dalla modellazione numerica. È stato adottato un modello agli elementi finiti capace di rappresentare l'interazione terreno-struttura e, soprattutto, di riprodurre progressivamente le differenti fasi dell'intervento.

La modellazione è stata innanzitutto utilizzata come supporto al dimensionamento delle opere di stabilizzazione. Il modello ha dovuto tenere conto non soltanto delle caratteristiche geotecniche del versante, ma anche dello stato di degrado delle strutture esistenti.

In particolare, è stata introdotta in forma semplificata la perdita di efficienza di una parte dei tiranti, simulando il progressivo decadimento del sistema di sostegno. Sono state inoltre considerate differenti ipotesi relative alla presenza dell'acqua e alle condizioni della falda, elemento particolarmente importante in un versante nel quale i dati di monitoraggio avevano evidenziato una correlazione tra precipitazioni e spostamenti.

La simulazione ha permesso di seguire l'evoluzione del fattore di sicurezza nelle diverse configurazioni. Nella fase iniziale, corrispondente alla perdita di efficienza dei tiranti e all'attivazione dei movimenti del versante, il fattore di sicurezza mostrava una significativa riduzione.

Successivamente, ogni singolo intervento previsto dal progetto contribuiva progressivamente al recupero delle condizioni di stabilità. La sequenza numerica ha così consentito di verificare come la combinazione di riprofilatura, micropali, muri tirantati, nuove tirantature e rinforzo delle opere esistenti permettesse di raggiungere il livello di sicurezza considerato adeguato.

Dal modello numerico alle decisioni operative in cantiere

Uno degli elementi più interessanti dell'esperienza sulla Torino-Savona riguarda l'impiego della modellazione numerica non soltanto per il dimensionamento dell'opera definitiva, ma anche per la gestione pratica delle fasi più delicate del cantiere.

Un caso emblematico è rappresentato dalla demolizione dei placcaggi tirantati esistenti. Le strutture dovevano essere tagliate in conci e successivamente sollevate e rimosse. Si trattava però di lavorazioni eseguite su un versante caratterizzato da condizioni di stabilità delicate, dove anche il peso dei mezzi di cantiere poteva influire sull'equilibrio complessivo.

Il modello è stato quindi utilizzato per determinare il massimo sovraccarico ammissibile nella zona interessata dalle demolizioni e la distanza minima che i mezzi dovevano mantenere rispetto al ciglio dello scavo.

Un risultato apparentemente espresso attraverso pochi valori numerici assumeva così una conseguenza operativa immediata: stabilire quali mezzi potessero essere utilizzati, dove potessero essere posizionati e a quale distanza dovessero operare.

Le condizioni cambiavano inoltre con l'avanzamento del cantiere, rendendo necessario definire prescrizioni specifiche per le diverse fasi. Le indicazioni ricavate dalle analisi numeriche sono state quindi tradotte in vere e proprie regole operative osservate durante l'esecuzione dei lavori.

Monitoraggio e modellazione come strumenti integrati per la gestione del rischio

L'esperienza della Trincea Valera evidenzia il valore di un approccio nel quale monitoraggio e modellazione numerica non vengono considerati strumenti separati. I dati acquisiti sul campo permettono di comprendere l'evoluzione reale del fenomeno, mentre il modello consente di interpretare il comportamento del sistema e prevedere gli effetti delle diverse lavorazioni.

Questa integrazione assume un'importanza ancora maggiore quando si opera in condizioni di emergenza. Nel caso della Torino-Savona era infatti necessario intervenire rapidamente su un versante attivo, garantendo contemporaneamente la sicurezza degli operatori e degli utenti dell'autostrada.

La possibilità di seguire quasi in tempo reale il comportamento del versante e delle strutture, confrontandolo con le previsioni numeriche, ha consentito di accompagnare l'intervento con un processo continuo di verifica delle condizioni di sicurezza.

I lavori di stabilizzazione sono stati completati, mentre il monitoraggio prosegue per valutare il comportamento dell'area nel tempo. Già nelle fasi finali dell'intervento, tuttavia, i dati mostravano una progressiva attenuazione dei movimenti e una risposta alle precipitazioni molto meno marcata rispetto a quella osservata nelle fasi iniziali.

Il caso presentato a FABRE 2026 dimostra così come la gestione delle interferenze tra frane e grandi infrastrutture non possa limitarsi alla progettazione di singole opere di consolidamento. L'integrazione tra conoscenza geotecnica, monitoraggio continuo, modellazione numerica e controllo delle sequenze costruttive consente di trasformare i dati raccolti sul campo in decisioni progettuali e operative, fornendo uno strumento particolarmente efficace per affrontare situazioni complesse e caratterizzate da condizioni di emergenza.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI MARCO BARLA.

Il testo è stato elaborato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpt).

IN SINTESI
-Frana attiva e infrastruttura: il caso della Trincea Valera riguarda un versante interessato da movimenti progressivamente aumentati fino alla fase critica registrata nel 2024.
-Monitoraggio continuo: inclinometri, piezometri, interferometria radar, mire topografiche e fessurimetri hanno consentito di controllare l’evoluzione del versante e delle opere strutturali.
-Interventi di stabilizzazione: la strategia ha previsto la riprofilatura del versante, nuovi micropali e muri tirantati, il ripristino delle tirantature e il rinforzo delle strutture esistenti.
-Modellazione numerica: le analisi agli elementi finiti hanno permesso di simulare il degrado delle opere, le condizioni idrauliche e le diverse fasi dei lavori, verificando progressivamente il fattore di sicurezza.
-Sicurezza durante l’emergenza: l’integrazione tra monitoraggio e modello numerico ha guidato anche le operazioni di cantiere, definendo carichi, mezzi e distanze di sicurezza mentre l’infrastruttura rimaneva in esercizio.