Autostrada A1 Bologna – Firenze. Galleria Monte Mario. Rischio metano durante l’esecuzione dei lavori di ripristino dei rivestimenti definitivi. Supporto tecnico – scientifico in fase di progettazione esecutiva

Cliente: Tecne SpA
Progetto: Galleria Monte Mario (Autostrada A1 Bologna – Firenze)
Data: Settembre 2021 – Marzo 2024

Ripetuti sollevamenti della piattaforma stradale e lesioni nei paramenti e nella calotta della Galleria Monte Mario (Figura 1), hanno imposto la realizzazione di interventi di demolizione ed il rifacimento parziale del rivestimento definitivo (Figura 2).
Gli interventi di ripristino del rivestimento (consolidamenti radiali in calotta e demolizione totale dell’arco rovescio con extra-scavi localizzati nell’ammasso roccioso) previsti dal Progetto Esecutivo (PE) potrebbero mettere nuovamente in comunicazione idraulica il cavo con gli ammassi rocciosi grisutosi che avvolgono la galleria.
Le ricerche bibliografiche (Figura 3), i rilievi e le indagini passati e recenti condotti lungo il tracciato della Monte Mario portano ad ipotizzare flussi di metano indotti dalle lavorazioni che ridurranno l’impermeabilità del rivestimento oppure che interferiranno con la formazione attraversata dalla Galleria.
Tecne ha affidato a SERENGEO l’incarico di definire, in fase di PE, le soluzioni impiantistiche, organizzative, tecniche, tecnologiche, procedurali da adottare durante l’esecuzione degli interventi di ripristino del rivestimento definitivo della galleria per garantire livelli massimi di sicurezza contro la detonazione / deflagrazione di miscele aria – metano generate da presumibili ingressi del gas naturale nel cantiere durante le lavorazioni.

Figura 1. Ubicazione del tracciato delle due canne della Galleria Monte Mario

Figura 2. Canna Nord: ubicazione degli assi dei by-pass pedonali e carrabili rispetto al tratto oggetto di intervento (in rosso)

Figura 3. Tracciato della galleria sovrapposto alla carta del metano (fonti: Scicli, 1972; Berry et al, 2000; SPEA 1998 – 2003)

Obiettivi

  • Definire il modello emissivo degli ammassi rocciosi che saranno interessati dagli interventi di ripristino previsti dal PE;
  • Sviluppare le soluzioni di sicurezza (impiantistiche, organizzative, tecniche, tecnologiche, procedurali) da adottare durante la realizzazione degli interventi di rifacimento del rivestimento definitivo stabiliti dal PE nelle due gallerie e nei by-pass carrabili e pedonali;
  • Definire le procedure da adottare per realizzare, in condizioni di sicurezza, sondaggi geognostici a carotaggio continuo dall’interno della galleria Monte Mario nel sottosuolo grisutoso.

Attività svolte

  1. Analisi della letteratura tecnico-scientifica su:
    a. geologia strutturale nell’area di intervento;
    b. presenza di metano e di idrocarburi nell’area di studio e nelle formazioni interessate dal tracciato (Figura 3);
  2. Analisi della documentazione relativa alle indagini condotte ante-operam lungo il tracciato (Figura 4) e delle concentrazioni di metano rilevate;
  3. Esame degli elementi di conoscenza acquisiti in corso d’opera (valori di concentrazione di metano rilevati nei fori di prospezione e nei fori di consolidamento al fronte);
  4. Analisi geo-strutturale delle formazioni coinvolte: caratteristiche geostrutturali (grado di fratturazione, presenza di strati carboniosi, pieghe, alterazioni tettoniche, ecc.) rilevate al fronte durante lo scavo delle due canne;
  5. Attribuzione, sulla base dei risultati degli Studi & Ricerche dei punti elenco precedenti, del modello emissivo agli ammassi rocciosi che saranno interessati dagli interventi previsti dal PE;
  6. Definizione delle misure di sicurezza (Figura 5) da adottare nelle gallerie e nei by-pass carrabili e pedonali durante l’esecuzione degli interventi in galleria per conferire al cantiere condizioni di massima sicurezza contro inneschi di miscele aria – metano;
  7. Definizione delle procedure da adottare per realizzare, in condizioni di sicurezza, sondaggi geognostici a carotaggio continuo negli ammassi rocciosi grisutosi attraversati dalle gallerie.

Aspetti innovativi

  • Definizione di procedure e misure di sicurezza innovative per l’esecuzione, in condizioni di massima sicurezza, di interventi di ripristino del rivestimento definitivo in gallerie in esercizio che attraversano ammassi grisutosi.

Figura 4. Profilo geo-strutturale della galleria Monte Mario. Fori di sondaggio realizzati ante operam (1985 – 2001) lungo il tracciato della galleria e rilevazioni di metano nei fori monitorati (pallini verdi). In rosso è indicato il tratto oggetto degli interventi previsti dal PE.

Figura 5. Ventilazione localizzata e disposizione indicativa dei sensori di monitoraggio lungo la galleria durante i lavori di ripristino dei rivestimenti definitivi