Ponti e fenomeni di scavo: perché l’idraulica da sola non basta più

La sicurezza dei ponti esistenti dipende sempre più dalla capacità di comprendere l'interazione tra infrastrutture e ambiente fluviale. Tra i principali fattori di vulnerabilità vi è il fenomeno dello scavo, responsabile di numerosi casi di degrado e collasso a livello internazionale. Proprio per approfondire questo tema, l'Università della Basilicata ha condotto uno studio su 95 attraversamenti della rete stradale provinciale di Matera, analizzando le relazioni tra caratteristiche idrauliche, morfologiche e strutturali. I risultati, presentati da Silvano Dal Sasso al III Convegno FABRE, offrono nuove indicazioni per migliorare la valutazione del rischio e sviluppare strumenti predittivi a supporto della gestione del patrimonio infrastrutturale esistente.

Dalla vulnerabilità locale alla lettura del sistema fluviale

Quando si parla di sicurezza dei ponti, il dibattito tecnico tende spesso a concentrarsi sugli aspetti strutturali. Eppure, uno dei principali fattori di degrado e di collasso delle opere di attraversamento continua a svilupparsi sotto il livello dell’acqua, spesso in modo silenzioso e progressivo. È il fenomeno dello scavo, o scour, ovvero l’erosione del materiale che sostiene le fondazioni dei ponti a causa dell’azione della corrente.

Il tema è stato al centro della relazione presentata da Silvano Dal Sasso dell’Università degli Studi della Basilicata durante il III Convegno FABRE, attraverso uno studio dedicato alla classificazione tipologica dei ponti che interferiscono con la rete idrografica della provincia di Matera. Un lavoro sviluppato nell’ambito di una convenzione tra la Provincia di Matera e l’Università della Basilicata, che offre uno spunto particolarmente interessante: superare la tradizionale analisi locale dell’erosione per adottare una visione più ampia, capace di leggere il ponte come parte integrante di un sistema idrografico in continua evoluzione.

La letteratura internazionale e i principali database sui dissesti infrastrutturali confermano da tempo il ruolo determinante dello scavo nei fenomeni di cedimento. Tuttavia, l’esperienza italiana mostra come la componente idraulica sia stata spesso sottovalutata nella progettazione del passato. Non è raro, infatti, che per molte opere esistenti risultino incomplete o addirittura assenti le informazioni relative alle fondazioni, rendendo più complessa qualsiasi valutazione della sicurezza.

In questo contesto, diventa fondamentale comprendere che il rischio non dipende esclusivamente dall’intensità della corrente o dall’evento di piena, ma dall’interazione tra processi idraulici, caratteristiche geotecniche, configurazione morfologica dell’alveo e comportamento strutturale dell’opera.

Il caso Matera: 247 ponti sotto osservazione

La ricerca ha preso in esame l’intera rete stradale provinciale, censendo 247 ponti. Di questi, 95 sono risultati interferenti con il reticolo idrografico e classificati in una classe di attenzione compresa tra medio-bassa e alta secondo le Linee Guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.

Il contesto territoriale della Basilicata rappresenta un vero laboratorio naturale. La rete idrografica materana è infatti caratterizzata da una notevole eterogeneità: corsi d’acqua a comportamento torrentizio convivono con aste effimere tipiche delle aree argillose, mentre circa l’85% degli attraversamenti ricade sul reticolo secondario.

L’attività di monitoraggio, condotta attraverso i livelli 1 e 2 previsti dalle Linee Guida, ha consentito di raccogliere informazioni utili per la valutazione dell’hazard, della vulnerabilità e dell’esposizione sia dal punto di vista strutturale sia da quello idraulico.

Il primo dato che emerge con forza riguarda la diffusione dei fenomeni erosivi: su 95 attraversamenti analizzati, ben 48 presentano evidenze di erosione localizzata o generalizzata. Si tratta prevalentemente di ponti in calcestruzzo armato e, in misura minore, di opere in muratura.

L’analisi conferma che la componente idraulica rappresenta uno dei principali fattori di rischio. Tuttavia, lo studio evidenzia anche un aspetto spesso trascurato: la presenza di fenomeni erosivi non coincide automaticamente con una classe di attenzione elevata. In altre parole, l’erosione è certamente un driver del degrado, ma non è l’unico elemento che determina il livello complessivo di criticità dell’opera.

Questo risultato rafforza l’idea che la valutazione della sicurezza debba necessariamente integrare aspetti diversi, evitando approcci settoriali che isolano il fenomeno idraulico dal comportamento globale della struttura.

Le caratteristiche che favoriscono l’erosione

Uno degli aspetti più interessanti dello studio riguarda l’analisi statistica esplorativa condotta sui 48 ponti nei quali sono stati osservati fenomeni di scavo.

L’obiettivo era individuare eventuali correlazioni tra la presenza di erosione e alcune caratteristiche geometriche e morfologiche degli attraversamenti. Tra i parametri considerati figurano il materiale delle pile, la loro geometria, la morfologia del corso d’acqua, l’angolo di incidenza della corrente, il fattore di contrazione della sezione idraulica e l’estensione del bacino idrografico.

Dal punto di vista dei materiali, non emergono relazioni dirette particolarmente significative: sia i ponti in calcestruzzo armato sia quelli in muratura mostrano percentuali comparabili di casi interessati da fenomeni erosivi.

Molto più evidenti risultano invece le correlazioni legate alla geometria delle pile. Le configurazioni rettangolari e rettangolari smussate mostrano una maggiore predisposizione allo sviluppo dello scavo, soprattutto quando la corrente colpisce la struttura con un angolo diverso da zero rispetto al suo asse longitudinale. In queste condizioni si generano infatti sistemi vorticosi più intensi che favoriscono l’asportazione del materiale al piede delle fondazioni.

Anche la morfologia del corso d’acqua si conferma un elemento chiave. I fenomeni erosivi risultano più frequenti nei tratti alluvionati, dove l’alveo possiede una maggiore capacità di modificare il proprio assetto nel tempo. In questi contesti, la mobilità laterale e longitudinale del corso d’acqua amplifica gli effetti delle piene e aumenta l’incertezza sulle condizioni future dell’attraversamento.

Un ulteriore fattore predisponente è rappresentato dalla contrazione della sezione di deflusso. Gran parte dei ponti interessati da erosione ricade infatti in classi caratterizzate da restringimenti compresi tra il 10% e il 30%, valori sufficienti a modificare sensibilmente le velocità della corrente e, di conseguenza, la capacità erosiva del flusso.

FABRE 2026: ponti, viadotti e gallerie tra manutenzione, norme e rischi climatici
Il terzo Convegno FABRE 2026 ha riunito ricerca, istituzioni e gestori per migliorare metodi e criteri nella gestione di ponti, viadotti e gallerie. Al centro: nuove norme tecniche, valutazione del rischio, monitoraggio e impatti di eventi estremi e dissesto idrogeologico. INGENIO è media partner e il nostro Direttore Andrea Dari ha moderato l'evento.
LEGGI L'APPROFONDIMENTO

Verso modelli predittivi per la gestione del patrimonio infrastrutturale

Il messaggio conclusivo della ricerca è chiaro: la componente idraulica è determinante, ma non può essere considerata isolatamente. La vulnerabilità di un ponte nasce dall’interazione di molteplici fattori e richiede strumenti di analisi capaci di coglierne la complessità.

Lo studio rappresenta un primo passo verso la costruzione di database territoriali strutturati, indispensabili per passare da una logica prevalentemente ispettiva a una logica predittiva. L’obiettivo futuro è arricchire le informazioni disponibili introducendo parametri quantitativi, come la profondità dello scavo, l’effettivo angolo di incidenza della corrente e l’evoluzione morfologica degli alvei.

Con dataset più estesi e dettagliati sarà possibile applicare metodologie statistiche avanzate e sviluppare modelli in grado non solo di interpretare i fenomeni osservati, ma anche di prevedere quali attraversamenti presentino una maggiore probabilità di sviluppare criticità nel tempo.

Per una rete infrastrutturale sempre più esposta agli effetti degli eventi meteorologici estremi e dei cambiamenti climatici, questa prospettiva rappresenta una delle sfide più importanti dei prossimi anni. Perché la sicurezza dei ponti non si gioca soltanto sulla resistenza delle strutture, ma anche sulla capacità di comprendere e governare i processi che avvengono nel sistema fluviale che le ospita.

DI SEGUITO L'INTERVENTO INTEGRALE DI SILVANO DAL SASSO.

Il testo è stato realizzato mediante la videoregistrazione dell'intervento, con l'aiuto di strumenti di IA (ChatGpT)

IN SINTESI
-Lo scavo è una delle principali cause di vulnerabilità dei ponti, ma il rischio effettivo deriva dall'interazione tra fattori idraulici, strutturali e geotecnici.
-Lo studio ha analizzato 95 ponti della Provincia di Matera interferenti con il reticolo idrografico, individuando fenomeni erosivi in 48 attraversamenti.
-La componente idraulica è determinante ma non sufficiente da sola a spiegare i livelli di criticità, che dipendono anche dalle caratteristiche costruttive e fondazionali delle opere.
-Le condizioni maggiormente associate ai fenomeni di scavo sono pile rettangolari o rettangolari smussate, angoli di incidenza della corrente non nulli, corsi d'acqua alluvionati e contrazioni della sezione di deflusso comprese tra il 10% e il 30%.
-L'obiettivo futuro è sviluppare modelli statistici e predittivi, ampliando il database e introducendo parametri quantitativi per migliorare il monitoraggio e la gestione del rischio sui ponti esistenti.