A practical approach for the evaluation of tunnel water inflow by means geostructural field survey

Alice Pinzani (*)
(*) Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli Studi di Firenze, Firenze, Italia.

Procedura geostrutturale e di filtrazione idraulica per la stima di venute d'acqua in uno scavo in sotterraneo. Nella letteratura dei grandi scavi in sotterraneo vi sono numerosi esempi di situazioni in cui l'impatto dell'opera sulla risorsa idrica disponibile è stato devastante, danneggiando in primo luogo il contesto ambientale in cui l'opera si inserisce, e in secondo luogo l'opera stessa a causa di ritardi nei lavori e nel conseguente aumento dei costi. Nei casi più estremi può venir messa in serio pericolo anche l'incolumità dei lavoratori, poiché ingenti venute idriche innescano frane e sfornellamenti che proiettano grandi quantità di materiale all'interno del cantiere. Durante gli scavi di una galleria o di una miniera il rinvenimento di acqua sotterranea è un'evenienza molto frequente ed è pertanto importante venire a conoscenza, in sede previsionale, di quelle situazioni idrogeologiche che potrebbero comportare all'atto dell'apertura degli scavi rifluimenti idrici di particolare entità. Nel presente lavoro è stata effettuata una applicazione della procedura geostrutturale e di filtrazione idraulica proposta da Pinzani & Coli (2011), ancora in via di sviluppo, per la stima delle portate in galleria attraverso il calcolo del tensore permeabilità a partire da dati geostrutturali. Secondo tale metodologia, le direzioni principali del tensore vengono calcolate attraverso la formula proposta da Kiraly (1969), che tiene conto delle proprietà fisiche e direzionali dei principali sistemi di discontinuità. La valutazione delle portate in condizioni di flusso stazionario relative ai tratti geologicamente omogenei in cui è suddivisa la tratta di galleria in esame viene ottenuta attraverso l'implementazione di un modello di filtrazione agli elementi finiti. Al fine di valutare la funzionalità di tale metodo, nel presente studio si è scelto di applicarlo ad un caso studio relativo ad una sezione trasversale unitaria di una galleria scavata nella Formazione di Monte Morello (Unità Morello), profonda 50-150 m. L'applicazione di questa procedura di filtrazione ha permesso di stimare le portate relative alla tratta di galleria in esame in condizioni stazionarie, e si è rivelata di estremo interesse per individuare i parametri che più influenzano la variabilità dei risultati.

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