IL PROCESSO WELLPOINT nello scavo

In presenza di acque sotterranee una buona gestione delle acque è essenziale in cantiere. A seconda della natura del terreno, si utilizzano processi diversi. Rolf Jakob, responsabile dell’abbassamento delle acque sotterranee di Stump ­ B TE AG, se ne intende veramente.

Oggi vogliamo costruire su qualsiasi terreno. I sondaggi preliminari dovrebbero fornire le informazioni geologiche necessarie sulla natura del terreno e sulle misure di fondazione da adottare. «Ma spesso, anche nel caso di scavi importanti, vengono eseguiti solo alcuni pozzi esplorativi», spiega Jakob. Questo porta spesso a sfide e sorprese, poiché il terreno a volte è stratificato in modo diverso in un angolo rispetto ad un altro.

Oltre al terreno difficile, anche la presenza di acque sotterranee e di pendio, può creare problemi. L’abbassamento temporaneo della falda freatica durante la costruzione aiuta a superare questa sfida. «A causa della natura mutevole del terreno in Svizzera, vengono utilizzati diversi sistemi per abbassare le acque sotterranee», spiega l’esperto.

Una Svizzera geologicamente diversificata

Se si osserva una carta geologica della Svizzera, si rimane stupiti dalla diversità dei suoli in un’area così piccola. Ci sono terreni lacustri, terreni torbosi, terreni ghiaiosi, depositi rocciosi, massi erratici e molto altro ancora, e spesso è solo all’inizio dello scavo che si vede dove una zona si trasforma in un’altra. La natura del terreno è un fattore determinante nella scelta della gestione delle acque sotterranee, spiega Jakob. Spesso la presenza di una falda freatica è già sospettata in anticipo. Quando si costruisce vicino a un ruscello o a un lago, o quando il nome del terreno rivela informazioni geologiche, l’abbassamento della falda acquifera deve essere incluso come voce di bilancio nella pianificazione.

Sistemi aperti e chiusi

A seconda della natura del terreno si utilizzano sistemi diversi. Se il sito si trova in pendenza o se l’acqua penetra nell’area di scavo attraverso strati di terreno permeabili, si può ricorrere ad un drenaggio aperto con un tubo d’infiltrazione e una pompa. L’acqua viene raccolta e scaricata puntualmente in un pozzo. Tuttavia, in caso di umidità eccessiva, sono spesso necessarie misure aggiuntive. In questo caso, si può optare per una palancola o per l’abbassamento della falda freatica mediante un sistema chiuso, ovvero un pozzo filtrante o un processo di aspirazione.

Tutto dipende dal terreno

Nei terreni argillosi a grana molto fine, l’acqua rimane intrappolata nei capillari. Se si vuole ottenere uno scavo stabile ed evitare che l’escavatore debba lavorare nel fango, l’evacuazione dell’acqua sotterranea tramite vuoto, come avviene nel cantiere di Borna (cantiere del mese), può essere la soluzione. I filtri sono collocati a una distanza di circa 1,50–2,50 metri e a una profondità di 5–9 metri tutt’intorno allo scavo, e devono in ogni caso essere più profondi dello scavo stesso. Nella parte superiore, il filtro è un normale tubo chiuso, collegato al tubo circolare e alla pompa del vuoto. Viene creato il vuoto in modo che l’acqua possa essere aspirata attraverso il terreno a pori fini.

80–130 filtri per pompa

Ogni metro e mezzo un filtro viene affondato nel terreno. In nessun caso i filtri devono essere posizionati troppo vicini tra loro, altrimenti interferiscono l’uno con l’altro, avverte Jakob. Utilizzando una trivella, gli specialisti posizionano i filtri alla profondità richiesta e li ricoprono con un manto filtrante di ghiaia o sabbia. In questo modo si creano le condizioni ottimali per la filtra- zione. Se 80–130 filtri non bastano, è possibile installare sistemi di filtraggio e pompe supplementari in uno scavo. Quando si tratta di andare in profondità, il processo Wellpoint ha dei limiti fisici.

«Non è possibile scavare a qualsiasi profondità. Secondo la legge di gravitazione di Newton, il processo Wellpoint è limitato a 9,81 metri. Per il Mittelland, con altitudini comprese tra i 300 e i 500 metri, ciò comporta un potenziale abbassamento di 8,5–9 metri», spiega Jakob. Nella maggior parte dei casi, questo valore è sufficiente per un sottosuolo. Se così non fosse, è possibile costruire un impianto Wellpoint su più livelli, effettuando lo scavo in più fasi.

Procedura di aspirazione o pozzo filtrante?

A differenza dei pozzi filtranti, le procedure Wellpoint sono utilizzate quando il terreno è composto da grani fini/sabbia dall’alto verso il basso ed è necessario uno scavo stabile. Si utilizzano anche su terreni in pendenza, in presenza di acqua. I pozzi filtranti pompano l’acqua di falda per gravità. A differenza del processo Wellpoint, sono più adatti a terreni ghiaiosi e permeabili. In alcuni casi la loro efficienza è molto elevata. A seconda delle dimensioni dello scavo, sono necessari diversi pozzi filtranti a determinati intervalli per evacuare l’acqua presente. «Con il pozzo filtrante si può scendere molto più in basso che con il Wellpoint», spiega Jakob. Il pozzo filtrante può essere alimentato da una potente pompa sommersa. Inoltre, i pozzi filtranti sono utilizzati principalmente in scavi chiusi con un elevato afflusso di acqua di falda. Con il sistema Wellpoint, non è sempre necessario chiudere lo scavo.

Installazione e messa in funzione

I filtri Wellpoint vengono installati nel terreno con pozzi di trivellazione incassati o spurgati. «Nel progetto Borna, abbiamo risciacquato i filtri in 6–7 giorni lavorativi. Poi è seguito il lavoro di assemblaggio per collegare i filtri al tubo circolare». Il vuoto stabilito viene misurato con un manometro. Per avere successo, il vuoto deve essere adattato alla profondità del filtro introdotto. Quando i filtri sono in funzione e pompano l’acqua di falda in un serbatoio di decantazione, occorre un certo tempo (da pochi giorni a due settimane) perché il livello dell’acqua di falda scenda al livello di decantazione desiderato.

Misurazioni regolari con piezometri I piezometri (punti di monitoraggio) sono installati all’interno e all’esterno dello scavo per misurare i progressi. L’altezza della falda freatica può essere misurata con un filo a piombo o una sonda di livello. «I piezometri vengono installati contemporaneamente al risciacquo dei filtri. Prima dell’inizio delle operazioni, viene effettuata una misurazione 0, che monitora i progressi e determina quando l’appaltatore può iniziare a scavare.»

Con 1 o 2 piezometri all’esterno dello scavo, misuriamo quanto sta agendo il processo Wellpoint. «L’abbassamento della falda freatica in uno scavo aperto si ripercuote anche all’esterno dello scavo. Ricordate: ogni abbassamento della falda ha un’influenza sul terreno in loco. Se l’acqua viene prelevata dal terreno, il volume dei pori cambia e possono verificarsi assestamenti indesiderati, ad esempio delle lastre di pavimentazione del giardino». Il piezometro situato all’esterno dello scavo viene quindi utilizzato come prova in caso di richiesta di risarcimento danni sul terreno vicino.

Sistema di drenaggio e controllo dell’acqua

Il sistema Wellpoint è un sistema chiuso. Non viene pompata acqua dalla superficie, ma solo acqua di falda. L’acqua pompata è quindi di ottima qualità e può essere scaricata attraverso un serbatoio di decantazione

(in modo che rimangano i solidi residui) in un lago, in un torrente o, in mancanza, nella rete fognaria.

Il funzionamento del sistema di aspirazione viene monitorato in ogni momento. In caso di calo di pressione o di interruzione di corrente, viene generato un allarme e inviato via SMS al servizio di guardia. «In questo caso, dobbiamo intervenire immediatamente», spiega Jakob. «Il livello delle acque sotterranee deve rimanere basso in ogni momento, giorno e notte».

Stump-BTE AG

Stump-BTE AG è un’azienda di ingegneria civile specializzata nell’abbassamento delle acque sotterranee, nei pozzi di acqua dolce e nei pozzi impegnativi. Fa parte del Marti Group Solothurn. Con quasi 70 anni di know-how, Stump-BTE è una delle aziende più competenti e attrezzate del settore.

Rolf Jakob dirige il reparto di abbassamento delle acque sotterranee. È un supervisore di cantiere esperto con un master in gestione delle costruzioni e lavora in azienda da 26 anni. Insieme al suo team, Rolf Jakob gestisce cantieri in tutta la Svizzera.

PIÙ INFORMAZIONI: www.stump-bte.ch/en