00_mart_relazione_08_2014

MONITORAGGIO DEL VERSANTE SOVRASTANTE IL
POLO MUSEALE DI ROVERETO
RELAZIONE TECNICA
Indice
1)
2)
Premessa
Strumentazione di controllo
3)
Monitoraggio ottico attuale
4)
Livellazioni
5)
Inclinometri
6)
7)
8)
9)
10)
11)
Fessurimetri
Celle di carico
Coordinometri
Laser
Interferometria satellitare
Considerazioni conclusive
pag. 1
pag. 2
pag. 3
pag. 4
pag. 5
pag. 6
pag. 6
pag. 7
pag. 7
pag. 7
pag. 8
1) -PREMESSA:
Il monitoraggio del versante sovrastante il Polo Museale di Rovereto ha origine nel settembre 1998
a seguito della segnalazione di movimenti che si verificarono in concomitanza con lo scavo per la
realizzazione del diaframma che delimita, ad est, l’area interessata dall’edificio del MART.
Il diaframma è la struttura a cui è affidata la funzione statica di sostenere il fronte di scavo .
In seguito alla comparsa dei movimenti sul versante ed alle gravi lesioni sugli edifici la Provincia
Autonoma di Trento ha realizzato due sostanziali interventi di sistemazione:
- il primo, nel 2000, ha visto la realizzazione di un muro di sostegno tirantato, in calcestruzzo
armato, posizionato a monte del diaframma ed valle degli ultimi due edifici di via Sette Ville ai civici
22-26, i quali avevano subito importanti lesioni.
- il secondo, tra il 2010 ed il 2012 ha visto la ricostruzione integrale degli ultimi due edifici di via
Sette Ville, la parziale ricostruzione dell'edificio al civico 20 e del prolungamento verso Sud del
muro di sostegno tirantato a valle dello stesso.
Il monitoraggio della struttura e lo studio delle deformazioni che si sono manifestate ha coinvolto,
negli anni, più soggetti:
Provincia autonoma di Trento
I.C. Ingegneri Consulenti s.r.l.
Polo Museale Mart Rovereto attraverso incarichi alle ditte FIELD e OPEN-IT
Comune di Rovereto
1
L'ultimo rapporto che descrive l'andamento del monitoraggio, prodotto da I.C. s.r.l., risale al 31
marzo 2013. Con l'emissione di quel rapporto, la società I.C. s.r.l. ha esaurito l'attività contrattuale
commissionata dal Mart di Rovereto.
Successivamente, il definitivo passaggio di proprietà dell'edificio Mart dal Comune di Rovereto alla
P.A.T. ha determinato anche il passaggio delle competenze tecniche sull'intero sistema di
monitoraggio che è ora in carico al Servizio Geologico.
L'intero sistema di monitoraggio ha subito negli anni una sostanziale evoluzione con numerosi
adeguamenti dovuti agli interventi che si sono succeduti ed alla perdita di alcuni strumenti. Risulta
quindi utile, per una migliore comprensione del fenomeno, rifarsi anche a tutti i rapporti periodici
emessi da I.C. s.r.l. ed agli aggiornamenti prodotti dal Servizio Geologico della P.A.T.
La presente relazione è costituita dall'esposizione dei dati di monitoraggio; non sono espresse
interpretazioni sulle deformazioni misurate ne aspetti di carattere geologico.
2) - STRUMENTAZIONE DI CONTROLLO:
Il sistema di monitoraggio, attualmente è costituito da:
tipologia
ubicazione
Punti ottici TPS
Punti di livellazione
Tubi inclinometrici
Celle di carico
Coordinometri elettrici e manuali
Fessurimetri elettrici e manuali
Piezometro
Pluviometro
Termometri
versante
versante
versante e diaframma
diaframma
diaframma
versante via Bellavista
versante
versante
Versante e diaframma
Le misure automatiche sono rilevate in tre concentratori CR10 posizionati, uno nell'intercapedine
del diaframma del Mart, uno sul versante presso il civico 26 di via Sette Ville ed uno nel garage
delle schiere di via Bellavista. Gli stessi vengono interrogati dal server che è posizionato al Mart, il
primo via cavo, gli altri due via modem.
Oltre alla realizzazione delle misure sopra descritte sono state acquisite dal Servizio Geologico le
elaborazioni di immagini satellitari che, mediante la tecnica di interferometria satellitare con la
tecnologia PS, consentono di ricostruire in alcuni punti (permanent scatter), la componente
verticale delle deformazioni subite dal versante nel periodo 1992-2010.
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3) - MONITORAGGIO OTTICO ATTUALE
Viene condotto dal tetto dell’edificio del MART mediante l’uso di una stazione totale Leica
TCA2003 motorizzata, a puntamento automatico, posizionata su un pilastro in cls
appositamente costruito (STAZ), che collima le mire costituite da prismi Leica GPR1.
Ogni misura è preceduta dalla verifica della verticale del punto di stazione rispetto ad un
punto posto sulla fondazione dell’edificio, mediante uno strumento “nadirale”.
Le misure ottiche vengono elaborate dando alla stazione le variazioni lette sul “nadirale” e
fissando l’orientamento sulla mira PM01 posta sul liceo in corso Bettini. Il punto PM02,
posto sulla chiesa di S.Rocco, è stato posizionato a controllo della qualità delle misure.
Ogni punto monitorato è dotato di due diverse codifiche: quello attribuito dalla stazione
totale di misura TPS e quello relativo al software MonMart, per la gestione di tutte le
misure.
PM01
PM02
PM03
PM04
PM05
PM06
PM07
PM08
PM09
PM10
PM11
PM12
PM13
PM14
STAZ
FOND
MTO-LICEO
MTO-SROC
MTO-VRST-34
MTO-VRST-36
MTO-VRST-37
MTO-VRST-35
MTO-CPR
MTO-VRST-39
MTO-FST
MTO-MUR-72
MTO-VRST-46
MTO-MUR-71
MTO-PLNS
MTO-VRST-45
MTO-MUSEO 1
MTO-MUSEO 0
Mira sul Liceo "Antonio Rosmini"
Mira sul campanile della chiesa si S.Rocco
Mira su pilastro in prossimità del diaframma 3° lotto
Mira su pilastro nella zona nord del versante
Mira su pilastro nella zona nord del versante sotto Via Bellavista
Mira su pilastro nella zona nord del versante
Mira sul tetto 1° schiera via Bellavista
Mira su pilastro nella zona mediana del versante
Mira su ultima casa in cls armato Via Miramonti
Mira su muro tirantato sottostante Via sette Ville - Nord
Mira su pilastro in prossimità della tomba Polonsky
Mira su muro tirantato sottostante Via sette Ville - Sud
Mira su tomba Polonsky
Mira su pilastro a monte del diaframma 1° lotto
Pilastro di stazione
Punto sulla fondazione alla base del vano scale
Alcuni dei punti sono stati ripuliti degli spostamenti inequivocabilmente causati da
manomissioni e quindi sicuramente indipendenti dal movimento del versante. (es.: PM04,
09 e 12).
Dall'elaborato 01_MART_TPS.pdf (planimetria e 4 grafici) si possono desumere le
seguenti considerazioni:
•
•
•
i movimenti maggiori si sono registrati nella zona nord con la deformazione
massima misurata sul PM07 che ha superato i 30 mm. La deformazione media è
pari a circa 22 mm; la velocità media risulta nel 2013 di 1,4 mm/anno.
la zona sud registra la deformazione massima sui punti PM11 e 8, a valle del muro
tirantato ed è pari a circa 25 mm. Il muro tirantato sembra subire una leggera
deformazione solo nella sua parte più a nord (PM10); il punto PM12, più a sud, non
mostra movimenti certi, ma è stato più volte manomesso. La deformazione media è
pari a circa 17 mm; la velocità media risulta nel 2013 di 2,1 mm/anno.
lo strumento nadirale, che misura lo spostamento del vertice del pilastro di stazione
sul tetto rispetto al piano di fondazione dell'edificio, mostra un movimento
dell'edificio verso sud-ovest, speculare rispetto alle misure risultanti dal nadirale (X
in diminuzione e Y in aumento), pari a circa 5 mm.
3
•
visti i risultati di cui al precedente punto si sono di volta in volta corrette le quote
risultanti dalle misure, considerando fermo non più STAZ, ma la mira sul liceo (non
visibile in planimetria), posta oltre 200 m più nord, su un edificio storico e
sicuramente non influenzato dai lavori di costruzione del Mart; si nota dal grafico
come l'edificio Mart abbia subito un assestamento anche in quota di circa 6 mm.
Dall'analisi dei risultati sembra visibile una diminuzione delle deformazioni su tutti i punti
monitorati a partire dal 2011.
4) - LIVELLAZIONI
La configurazione attuale delle livellazioni è il frutto di successive integrazioni e ripristini
che si sono succeduti nel tempo a seguito degli interventi del 2000 e del 2010. Le prime
misure riguardavano la sola via Sette Ville, successivamente si sono estese le linee a Via
Bellavista ed al muro tirantato. Nel 2010 si è deciso di riferire tutte le misure ad un unico
caposaldo di riferimento, per questo motivo si sono collegate attraverso via Miramonti e la
parte sud di via Bellavista.
La numerazione e le sigle derivano dall'esigenza di mantenere lo storico compatibilmente
con la struttura del data-base del software MonMart.
Linee
Sigla punti
N° punti
Lettura di zero
Ultima lettura
Via Sette Ville
Muro Tirantato
Via Bellavista
Via Miramonti
7VIL
MUR
BLV
MRA
97 - 136
301 - 313
197 - 220
401 - 412
Ottobre 1998
Febbraio 2003
Agosto 2002
Settembre 2010
Giugno 2014
"
"
"
L'elaborato 02_MART_LIV.pdf (2 planimetrie e 5 grafici) mostra i seguenti risultati:
•
•
•
La prima planimetria rappresenta (con colori diversi) le deformazioni totali misurate
sui punti; si vedono con chiarezza come le deformazioni maggiori sono state
misurate sotto le ultime abitazioni di via Sette Ville. E' però da tener presente che
non tutti i dati di questa immagine sono confrontabili tra loro essendo diverse le
date della lettura di zero.
La seconda planimetria mostra le velocità di deformazione (colori diversi) calcolate
da quando le livellazioni si riferiscono allo stesso caposaldo (2010). Le velocità
maggiori si misurano ancora nella zona a monte del muro tirantato, il quale però
non evidenzia alcun movimento se non nella sua parte verso nord (312). La parte
più a nord di Via Bellavista, a partire dal punto 202, continua a mostrare una
sensibile deformazione.
I grafici riportano, alla stessa scala sia delle ordinate che delle ascisse, le
deformazioni misurate nel tempo lungo le diverse linee. I punti a maggiore
deformazione si trovano, come già detto, in via Sette Ville, a monte del muro
tirantato, e mostrano una velocità di deformazione che nell'ultimo anno e mezzo è
pari a circa 3 mm/anno. Le velocità di deformazione misurate nella parte centrale di
4
•
•
via Bellavista variano negli oltre 12 anni di misura tra -1 e -2,5 mm/anno; l'ultimo
periodo sono pari a -2 mm/anno.
Il grafico relativo al muro tirantato evidenzia l'assenza di sensibili deformazioni ad
esclusione della parte finale più a nord (punto 312); il punto 313 si trova ancora più
a nord su un vecchio muro in pietra.
L'ultimo grafico rappresenta un confronto tra le misure TPS dal tetto del Mart e le
livellazioni, su due punti di via Bellavista. I metodi, del tutto diversi e che si
appoggiano a riferimenti molto distanti tra loro, portano alle stesse conclusioni: le
velocità di deformazione misurate sono perfettamente coincidenti.
Numerose altre analisi, elaborazioni e rappresentazioni sono possibili vista la notevole
quantità di dati raccolti ed elaborati.
5) - INCLINOMETRI
Il versante è stato monitorato fin dall’inizio con una serie di tubi inclinometrici con lo scopo
principale di definire la profondità di eventuali piani di scivolamento. A seguito della
riorganizzazione della banca dati del Servizio Geologico, i nomi di alcuni tubi inclinometrici
sono stati cambiati. Altri, conseguentemente al prolungamento di alcuni di essi dal piano
campagna alla sommità dei pilastri in cls di supporto ai prismi sono stati trattati come
nuovi; le misure precedenti il cambiamento sono archiviate nella banca dati. E’ cambiata
nel tempo anche la sonda inclinometrica per la lettura.
L'elaborato 03_MART_INCLI.pdf (1 planimetrie e 24 grafici) riporta la posizione di tutti i
tubi inclinometrici attivi, con la codifica della banca dati del Servizio Geologico; a seguire
sono rappresentate, per ogni tubo, le deformazioni differenziali locali e le differenziali
cumulate, a partire dalla lettura di zero relativa. Ulteriori analisi sono possibili consultando
la vecchia banca dati ed i rapporti di I.C. S.r.l., la quale ha analizzato negli anni le letture
inclinometriche eseguite da una ditta esterna appositamente incaricata.
Si riportano sotto le velocità di deformazione misurate sulle principali superfici di
scivolamento, su alcuni dei tubi inclinometrici; velocità che, dove non specificato,
sembrano rimanere piuttosto costanti nel tempo:
ID
ID
ID
ID
ID
ID
ID
ID
3
193
235
237
238
297
298
301-302
0,8 mm/anno (in calo dal 2012)
0,9 mm/anno
1,3 mm/anno
1,8 mm/anno
2,0 mm/anno
1,8 mm/anno
1,7 mm/anno
1,0 mm/anno (il 302 non è così certo)
5
6) - FESSURIMETRI
Quelli ancora attivi, si trovano nel garage interrato della case a schiera di Via Bellavista.
L'elaborato 04_MART_FESS_BLV.pdf (1 planimetria e 3 grafici) riporta la posizione dei
fessurimetri; i dati esportabili dal data base di MonMart sono fermi al gennaio 2012 per
alcune serie ed al dicembre dello stesso anno per altre. La sigla del data base corrisponde
nelle ultime due cifre (es.: _511_ = n°11). Si può notare la sensibilità delle misure alla
temperatura e la chiara tendenza alla chiusura delle fessure sugli strumenti 4, 5, 12 e 16
più o meno confermata dalle misure manuali.
7) - CELLE DI CARICO
Questo tipo di strumentazione, installata in numero considerevole, ha subito quasi subito
un grave deterioramento a causa della scarsa qualità della strumentazione ed alla scarsa
perizia nella posa da parte dell'impresa. A tale proposito si raccomanda la lettura dei
rapporti di I.C. S.r.l. e della relazione redatta dalla stesso, per il Comune di Rovereto,
riguardante la valutazione degli strumenti e gli eventuali costi di sostituzione.
Per quanto riguarda il diaframma - lato est 1° lotto - (la parte più a sud), si hanno valori
discontinui, ma attendibili, solamente di sei celle su tutte quelle installate.
L'elaborato 05_MART_CELLE_L1.pdf (1 schema e 2 grafici) riporta la posizione delle celle
di carico ritenute attendibili e i loro valori nel tempo.
L'elaborato 06_MART_CELLE_L3.pdf (1 schema e 1 grafico) riporta la posizione delle
celle di carico sul diaframma - lato est 3° lotto - (la parte più a nord) ed i loro valori nel
tempo. Come già richiamato dalla relazione di I.C. S.r.l. di marzo 2013, l'unica anomalia
che richiede attenzione è il repentino aumento della forza misurata sulla C7_L10
verificatosi in agosto 2009.
Il grafico 07_MART_CELLE_MURO.pdf riporta le quattro celle di carico a misurazione
manuale poste sul muro tirantato sotto le abitazioni di via Sette Ville. La numerazione va
da CMUR-1 a CMUR-4 partendo da Nord. Le ultime due sono state realizzate sul nuovo
prolungamento del muro verso sud, sotto il civico 20 di via Sette Ville.
Non si osservano particolari variazioni di carico. La mancanza di valore sulla cella più a
Nord dipende dall'inaccessibilità della stessa durante l'ultima campagna di misura.
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8) - COORDINOMETRI
I coordinometri installati a controllo dei movimenti del diaframma sono denominati con
numeri corrispondenti al pannello del diaframma al quale sono ancorati. I dati sono letti ed
archiviati automaticamente dai relativi strumenti; sono inoltre letti manualmente mediante
comparatori di precisione. La componente più sensibile ai fini dello studio della stabilità del
versante è la Y, perpendicolare all'andamento del diaframma e parallela alla massima
pendenza del versante.
L'elaborato 08_MART_TELECOORDINOMETRI_Y.pdf (4 grafici) espone i dati delle
rispettive componenti "Y" misurate su ogni strumento (9-14-35 e 43). A prescindere dalla
mancanza di continuità degli stessi si può notare come i valori riportati sembrano mostrare
un trend pressoché costante.
Velocità di deformazione misurate:
9_Y =
14_Y =
35_Y =
43_Y =
non leggibile
1 mm/anno
2,5 mm/anno
1,7 mm/anno
Non si riportano nella presente relazione i valori manuali letti in quanto difficilmente
interpretabili; non si conoscono i dati numerici relativi alle precedenti misure; i relativi
grafici sono riportati nell'ultimo rapporto I.C. S.r.l.
9) - LASER
Ad ulteriore controllo dell'eventuale deformazione del diaframma sono stati installati in
settembre 2012 due laser a controllo remoto che misurano, a cadenza oraria, la distanza
tra il diaframma e l'edificio del Mart.
Sono posizionati sul pannello 35, L_01 a circa 17 m, L_02 a circa 13 m di altezza dal
piano di calpestio alla base del diaframma.
L'elaborato 09_MART_LASER.pdf (2 grafici) espone i dati delle misure nel tempo
evidenziando come la distanza misurata da L_02 (a 13 m di altezza) è diminuita in 2 anni
di circa 5,5 mm alla velocità media di 2,7 mm/anno confermando il dato registrato dal
telecoordinometro citato nel paragrafo precedente. La distanza misurata da L_01 (a 17 m
di altezza) risulta invece diminuita di circa 1,5 mm in due anni. Risulta evidente nel
secondo grafico l'influenza della temperatura sulle misure.
10) - INTERFEROMETRIA SATELLITARE
E’ una tecnologia che consente, attraverso l’analisi di immagini satellitari acquisite nel
tempo dai satelliti ERS ed ENVISAT, di determinare le variazioni della distanza tra il punto
di presa dell’immagine e un obbiettivo (permanent scatter) riconoscibile nell’immagine
stessa e conservato nel tempo (es.: spigoli di edifici, rocce esposte, strutture metalliche
ecc.).
I confronti di tale distanza, prossima alla verticale, consentono di apprezzare se
l’obbiettivo analizzato ha subito movimenti lungo la verticale con precisioni dell’ordine del
7
mm e di ricostruirne le serie storiche delle deformazioni per il periodo coperto dalle
immagini.
L'allegato 10_MART_INTERFEROMETRIA.pdf (1 planimetria e 3 grafici) riporta
l'ubicazione di alcuni permanent-scatter e le serie storiche delle deformazioni.
Le serie a cavallo del 1998 (anno di costruzione del diaframma) rappresentate nel primo
grafico, sono state divise per poter interpolare separatamente le serie, prima e dopo il
1998.
A titolo di esempio si riportano due velocità di deformazione calcolate:
- la prima calcolata sul punto A38SJ, posto lungo via Bellavista nei pressi delle schiere
monitorate, a monte della zona interessata dallo scavo: 1992-1998 = -2,7 mm/anno; 19982000= -4,6 mm/anno;
- la seconda calcolata sui permanent scatter posti sulle stesse schiere di via Bellavista tra
il 2003 ed il 2010 = -2,1 mm/anno.
11) – CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE
Versante
E' confermato un movimento medio, desunto dalle misure topografiche ottiche, dalle
livellazioni e dagli inclinometri, quantificabile in circa 1-2 mm all’anno a partire dall’inizio
delle misurazioni (1998).
Anche i dati dell’interferometria satellitare confermano
deformazioni del tutto confrontabili.
Dopo lo scavo del MART, si sono misurati, nell’area di pertinenza delle case Gobbi e Lana
e del lato nord di casa Fedrigotti, movimenti che, fino alla realizzazione del muro tirantato,
hanno raggiunto velocità anche superiori ai 10 mm all’anno.
Nella stessa zona, il trend di deformazione è notevolmente diminuito dopo la realizzazione
del muro tirantato, ritornando a velocità medie di 1-2 mm all’anno.
Sul muro stesso, nella sua parte centrale, non si sono misurate deformazioni verticali
significative.
La parte superiore del versante, lungo via Bellavista ha subito una deformazione media
quantificabile circa 1 mm all’anno, ad esclusione della parte nei pressi delle schiere (fam.
Monopoli, Cipriani) e della zona a valle delle stesse, dove si sono misurate deformazioni
pari a 1-3 mm all’anno.
Diaframma ed edifici
La presente relazione non può e non vuole esaminare dal punto di vista qualitativo i trend
di deformazione che sembrano evidenti anche sul diaframma e sugli edifici. A tale
proposito risulta necessario uno studio di approfondimento da parte di un tecnico
ingegnere strutturista.
Le deformazioni misurate sui fessurimetri di via Bellavista mostrano alcune tendenze
anomale; i telecoordinometri ed i laser confermano la deformazione del diaframma; i dati
derivanti dalle altre strumentazioni sono di più difficile interpretazione.
Per questo motivo, risulta necessaria una revisione dell'intero sistema di monitoraggio con
l'eventuale ripristino di alcuni strumenti che non forniscono dati dall'aprile 2014.
Trento, 12/08/2014
Il tecnico
Mauro Degasperi
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