Approcci Semplificati nella Progettazione Sismica di Gallerie Profonde

Abstract

L’importanza delle gallerie all’interno delle reti di viabilità e di trasporto dell’energia rende la vulnerabilità agli eventi sismici di queste strutture un tema sicuramente strategico. Il rischio associato a tali opere può infatti essere molto elevato, anche per bassi livelli di danno a causa della possibile compromissione della funzionalità della rete. L’analisi del comportamento sismico di una galleria ubicata in prossimità di una faglia sismogenica è un problema complesso, che spesso viene trascurato in fase di progettazione sia perché le opere sotterranee sono considerate poco sensibili agli effetti dei terremoti, sia per una mancanza di riferimenti normativi specifici. Scopo di questo articolo è illustrare alcuni metodi semplificati per la stima della vulnerabilità sismica di opere sotterranee profonde, differenziando il livello di approfondimento in funzione delle diverse fasi progettuali. Nello studio preliminare viene proposto l’utilizzo delle curve di fragilità che assumono la velocità di picco del suolo (PGV) come parametro di scuotimento che meglio si correla al danneggiamento. Nella fase di progetto più avanzata si rende necessaria la valutazione dell’incremento di sollecitazioni nel rivestimento per effetto dell’azione sismica. A questo scopo si propone una metodologia semplificata che prende in conto l’interazione della galleria con il terreno circostante e allo stesso tempo considera adeguatamente le caratteristiche del moto in condizioni di campo vicino. La risposta della galleria è esaminata sia in direzione trasversale sia in quella longitudinale. L’azione sismica per le analisi dinamiche è definita attraverso storie temporali sintetiche generate utilizzando come sorgente sismica un modello cinematico di faglia estesa. Esse sono impiegate per la stima delle deformazioni di taglio massime indotte dal passaggio delle onde sismiche. L’approccio proposto è stato applicato ad una galleria che fa parte del raddoppio della linea ferroviaria che collega Caserta a Foggia, che è situata in una delle regioni sismicamente più attive del territorio nazionale. I risultati ottenuti con i metodi semplificati sono mostrati essere soddisfacenti da un punto di vista ingegneristico.