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Italian Pages [154] Year 2011
CARLO VIGGIANI
STORIE DI GEOTECNICA
HEVELIUS EDIZIONI
ARGOMENTI DI INGEGNERIA GEOTECNICA Collana diretta da Carlo Viggiani
Quando si diventa anziani spesso ci si rivolge al passato, quello personale dei propri ricordi o quello della storia, forse perché non ci si attende più molto dal futuro o forse per trarne insegnamenti per il futuro. La prima e la seconda delle vicende di Ingegneria Geotecnica che sono raccontate in questo libretto si rifanno certamente alla Archimede e Euclide a Galileo e Newton, con la lunga parentesi del Medio Evo, e si esplorano i rapporti fra la Scienza e l’Ingegneria. lizzazioni spettacolari come le grandi Piramidi egizie o le gallerie stradali dei Romani, si tramuta anch’essa in una branca della moconsenta l’applicazione della Meccanica del Continuo ai problemi di Geotecnica. Nella seconda storia si descrivono appunto tre monumentali Flegrei realizzate nel I secolo a.C. da Lucio Cocceio Aucto. Queste scorso, e poi gradualmente abbandonate al degrado e dimenticate.
propone di restituirle all’ammirazione di tutti noi. Qualcuno ha scritto che esiste una zona come compresa fra ne spassionata e il passato come parte o sfondo dei propri ricordi o ancora più anziani, si colloca la straordinaria vicenda di Terzaghi, il fondatore della nostra disciplina, e della sua disputa con Fillunger sulla teoria della consolidazione, nella Vienna degli anni ’30 del 900. Alla stessa zona appartiene il racconto degli assidui sforzi che, -
prendere il fenomeno dell’inclinazione della Torre di Pisa e dei successivi interventi che, dopo molti tentativi e qualche errore, hanno portato alla stabilizzazione della Torre. A me è toccato in sorte di da costituisce parte (e che parte!) dei miei ricordi personali. Anche l’ultima storia appartiene certamente al regno della memoria, ai ricordi personali. La vicenda del sottosuolo di Napoli, tentato di mitigare questi rischi è forse meno appassionante delle altre, ma è anch’essa ricca di insegnamenti e probabilmente in gran interesse anche per un lettore non Napoletano. Secondo la tradizione dei nostri “libretti blu”, dovrebbe ora -
che ha passato sessant’anni della propria vita nella sgangherata, ma poli Federico II. Napoli, ottobre 2011
Carlo Viggiani
CARLO VIGGIANI
STORIE DI GEOTECNICA
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L’INGEGNERIA GEOTECNICA FRA ARTE E SCIENZA
1.1. Ingegneria e Scienza L’Ingegneria Civile viene considerata generalmente la branca più
egiziano dirigeva grandi costruzioni e lavori idraulici. Era un consulente del faraone e un nobile della corte, portatore di una conoscenza empirica accumulata nei precedenti secoli e limitata a uno dissimile da una religione o da un mito. E l’ingegnere non era dissimile da un sacerdote, nel senso che si occupava di cose oscure come fare certe cose, ma non perché. mito, religione, sacerdoti sono il contrario della scienza. Anche oggi, del resto, vi sono aspetti dell’Ingegneria, e in particolare dell’Inge-
so un faticoso processo di tentativi successivi e di correzione degli -
Euclidea, la meccanica dei continui, ha le seguenti caratteristiche essenziali (Russo, 1997): - non si occupa di oggetti concreti, ma di enti astratti, enti teorici -
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- ha una struttura rigorosamente deduttiva, è costituita cioè da pochi enunciati fondamentali (assiomi, postulati o principi) sui propri enti caratteristici e da un metodo unitario e universalmente accettato per dedurne un numero illimitato di conseguenze. Tutti i problemi, che possono essere enunciati nell’ambito della teoria, possono allora essere risolti con metodi, quali la dimostrazione e il calcolo, sui quali vi è accordo generale fra gli scienziati e che possono essere usati per controllare la correttezquesto senso, è quindi garantita. Le applicazioni della teoria al mondo reale sono basate su regole di corrispondenza fra gli enti astratti della teoria e gli oggetti concreti. delle regole di corrispondenza è comunque limitato. Chiameremo “scienza esatta” l’insieme delle teorie scienti-
esatta sono quindi quelle basate non sui fenomeni studiati, ma sulle teorie, ciascuna delle quali è in genere applicabile ad un insieme di fenomeni che, in assenza della teoria, apparirebbero privi di relazioni reciproche. -
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Le scienze empiriche sono accomunabili, in qualche misura, todo sperimentale ed è opera di specialisti il cui lavoro, ben distinto uno scopo puramente conoscitivo. Tuttavia esse non posseggono la struttura rigorosamente deduttiva che caratterizza la scienza esat-
e producono risultati non esportabili in ambiti diversi. Per questo a differenza delle teorie della scienza esatta, in base al loro concreto -
in punti cui le regole di corrispondenza non associano niente di esiIn effetti, l’Ingegneria quale noi la concepiamo è caratterizzata e appare così intimamente legata alla stessa struttura metodologica della scienza esatta da non poter che nascere con questa. A riprova non certo sospettabile di eccesso di scientismo come la American Peoples Enciclopedia, si trova che “l’Ingegneria è la disciplina che costruire e mantenere strutture, macchinari e servizi”.
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Fig. 1.1. Rapporti fra Ingegneria e Scienza
1.2. Greci e Romani La scienza ellenistica fornì contributi sostanziali in matematica, ottica, geometria, astronomia, meccanica, idrostatica. Gli Elementi di Geometria di Euclide di Alessandria sono ancora la base della per ventidue secoli. Aristarco di Samo introdusse l’eliocentrismo in astronomia diciotto secoli prima di Copernico e Galileo. Eratostene
“Eureka!”, Archimede di Siracusa contribuì in modo sostanziale il volume della sfera è quella che ancora usiamo. E si potrebbero citare molti altri esempi. Contemporaneamente, la tecnologia ellenistica raggiunse in
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un tempo assai breve risultati senza precedenti. Gli antichi Imperi, come l’Egitto e la Mesopotamia, erano detentori di conoscenze molto più approfondite di quelle dei Greci, avendole accumulate per la guida di Alessandro il Grande, l’esercito non era seguito da giocolieri e prostitute ma da ingegneri (fra loro: Gorgo, specialista di nista Deinocrate). Nei nuovi regni, i Greci si trovarono a gestire una
La coclea e l’ingranaggio vennero inventati applicando la 1974), trovato sul fondo del mare fra il Peloponneso e Creta, era una specie di calendario perpetuo che forniva le fasi lunari. La diottra descritta da Erone di Alessandria è il precursore del moderno teodolite.
Fig. 1.2. Il meccanismo di Anticitera
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Il faro di Alessandria, una delle sette meraviglie del mondo anti-
da guerra costruite da Gerone, tiranno di Siracusa, con la supervisione di Archimede, erano corazzate con lastre di piombo ed erano quindici volte più grandi delle precedenti triremi. Per apprezzare quale progresso esse abbiano rappresentato nell’ingegneria navale, vo solo nell’Ottocento. guerre fra Roma e i regni ellenistici cominciarono simbolicamente con la distruzione di Siracusa e l’uccisione di Archimede nel 212 a.C. Poco dopo l’arrivo di Cesare in Egitto, la grande Biblioteca di Alessandria, che secondo la leggenda conteneva tutti i libri del I Romani non avevano interesse per la scienza, alla quale preElementi di Euclide vennero tradotti per la prima volta in latino nel dall’arabo. Naturalmente i Romani si impadronirono della tecnoloco. In pochi secoli la comprensione della scienza, sulla quale tale tecnologia era basata, venne completamente a mancare. Gli Autori Romani di epoca imperiale, come Plinio il Vec-
conclusioni, che apparivano loro inattese e prodigiose. Pappo, un compilatore tardo ellenistico, aveva notato che le api, nel costruire le celle esagonali di un alveare, risolvono un problema di ottimizzazione. Fra i poligoni regolari che possono copri-
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di miele immagazzinato. Plinio il Vecchio, il massimo scienziato Romano, nella sua Naturalis Historia afferma che le celle dell’alveare sono esagonali perché le api hanno sei zampe, e costruiscono una parete con ciascuna zampa. Plinio riporta la determinazione della circonferenza terrestre di Eratostene, e ne loda la precisione. Poco oltre, narra la storia di della Terra, contando i passi necessari. Ritornato nella tomba, vi avrebbe lasciato una lettera con l’indicazione della distanza percorsa, dalla quale era stata dedotta una misura indipendente della circonferenza della Terra, in buon accordo con quella di Eratostene!
Vitruvio, il più grande ingegnere Romano, con il suo trattato De Architectura si propone l’ambizioso obiettivo di fornire un quadro completo non solo dell’Architettura e dell’Ingegneria Civile, ma di tutti i generi di tecnologia della sua epoca. Dopo aver descritto la livella a bolla, Vitruvio ironizza sull’affermazione di centro nel centro della Terra. Vitruvio ammette che un buon tecnico la musica e la legge, e anche (ma solo in ultimo) la geometria, la essere usata per calcolare il costo di una costruzione, l’astronomia per distinguere i punti cardinali e la geometria per capire il livello sione. Ad esempio a Pergamo le condutture prelevavano l’acqua da una sorgente a quota più alta e la convogliavano in vasche di
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decantazione e di carico situate ad una quota di poco superiore a verso Pergamo in condotte forzate. A fondo valle si raggiungeva una pressione di circa venti atmosfere. Vitruvio tratta ancora alcuni problemi delle condotte forzate, i Romani sostituirono le condotte forzate con un acquedotto a pelo libero e l’acqua non poté più raggiungere la cittadella. Così come era iniziata simbolicamente con l’uccisione di Archimede, l’interazione fra Greci e Romani si chiude, altrettanto
I tempi sono ormai maturi per un completo oblio della scienza e della tecnologia, che si ebbe con la caduta dell’Impero Romano a seguito delle invasioni barbariche. Le tenebre del Medioevo ellenistici ci verranno tramandati, essenzialmente ad opera degli Arabi.
In materia di gallerie, Vitruvio (De Architectura, VIII, 6, 3) prescrive: “et si tufus erit aut saxum, in suo sibi canalis excidatur; sin autem terrenum aut harenosum erit solum, et parietes cum camera in specu struantur et ita perducantur” zare pareti e volta per poter eseguire lo scavo). Siamo tornati, come indicazioni derivate esclusivamente dall’esperienza. -
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grandi architetture romane, alla cupola del Pantheon, corrispondono nel campo dell’Ingegneria Geotecnica opere come le fondazioni del Colosseo, in una situazione di sottosuolo certamente non facile, o le straordinarie gallerie stradali scavate da Lucio Cocceio Aucto secoli dopo, infatti, lo stile è ancora lo stesso. dazioni, Leon Battista Alberti, nel suo celebre De Architectura -
un terreno saldo e stabile mediante l’apprestamento di una fossa”. E ancora: “È utile chiedere consiglio a tutti gli abitanti del luogo provvisti di cognizioni in materia e agli architetti delle vicinanquotidiana esperienza di costruirne di nuovi, avranno facilmente cui vogliamo costruire”. E Andrea Palladio, nei suoi Quattro libri dell’Architettura il quale è una sorta di terreno che tiene in parte della pietra, perciocché questi, senza bisogno di cavamento o di altro aiuto dell’arte, sono da se stessi buonissimo fondamento et attissimo a sostenere
quindi all’applicazione di “regole dell’arte”, alla ricerca del terreno “solido”. Non è certo il caso di sorridere di queste regole, che hanno consentito realizzazioni di grande prestigio. Ma, che fare se il ter-
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reno solido non si trova? Se l’opera da costruire esce dal canone
l’ordinale ci indica che, prima di questo capolavoro dell’architettura Normanna, c’erano stati altri due tentativi. La grande navata, alta trenta metri e con una luce di oltre dodici metri, fu costruita a sabile, morì in prigione a Roma nel 1126.
conoscono di nuovo un grande sviluppo. Galileo si trova, come promotore e primo attore, al centro te, signori o monarchi, vuole circondarsi di una cultura e di una scienza immediatamente produttive, legate alle condizioni nelle quali il nuovo potere sociale era venuto gradualmente affermandosi, pronta a fornire a questo potere strumenti di espansione ben più validi e concreti che non le pedanti citazioni di testi aristotelici. contenuta ne Il Saggiatore, in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto dinanma non s’impara ad intendere la lingua, e conoscer i caratteri, nei quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e caratteri sono
aggirarsi vanamente in un oscuro laberinto”.
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Fig. 1.3. Il frontespizio de Il Saggiatore
dalla vicenda dello studio della relazione fra tensioni e deformazio-
sperimentali raccolti da Bernoulli con prove di trazione su corde di violino lunghe tre piedi, ed inviategli per lettera nel dicembre del 1687, sembravano seguire una relazione iperbolica, in contrasto
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con le esperienze di altri come Hooke (1678) e Mariotte (1700), che suggerivano una legge lineare. mostrare che la cosiddetta legge di Hooke era solo un’approssimazione del reale comportamento di tutti i materiali. Benché ancora funzione più appropriata per descrivere il legame non lineare fra tensioni e deformazioni per i vari corpi, inclusi i metalli, vi era comunque un’ampia, consolidata e ripetibile evidenza sperimentale
applicata. di acciaio (corde di pianoforte), scoprendo che i dati sperimentali erano ben descritti da una relazione parabolica. In seguito Hodgkin-
nel tempo e di deformazioni irreversibili. Vicat (1833) scoprì e descrisse dettagliatamente i vari aspetti di quel fenomeno ormai largamente noto con il nome di creep. diare le applicazioni dell’acciaio nelle costruzioni delle Ferrovie lineare di Hooke e di sostituirla con un legame parabolico fra tensioni e deformazioni (Iron Commission, 1849). Poco dopo Cox Commission fossero meglio interpolati da una legge iperbolica, la stessa suggerita da Leibniz oltre un secolo e mezzo prima. glesi seguissero questo suggerimento, cosa che essi certamente non
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raccomandazione di questo tipo, segno evidente che il dato speriste “imperfezioni sperimentali” e condussero esperienze per “veapproccio è il contributo presentato all’Accademia di Francia da ut tensio sic vis zioni, cancellando l’ampia e accurata sperimentazione precedente di Hodgkinson e altri. Secondo Bell (1973) le esperienze di Morin sono un esempio non solo di dati scadenti e di conclusioni superrevolezza la pubblicazione sui Comptes Rendues dell’Accademia successivi trent’anni. Ma non fu per caso che le generazioni seguenti ignorarono le raccomandazioni della Commissione Inglese, che erano sostanziate da un’ottima e ampia evidenza sperimentale, e adottarono il punto di vista di Morin, gli esperimenti del quale non valevano nulla. La considerazione dell’evidenza sperimentale, per quanto completa e I risultati ottenuti dall’Ingegneria ottocentesca e novecentela nostra Ingegneria. Si potrebbe concludere, con Immanuel Kant, che non c’è niente di più pratico di una buona teoria!
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1.5. Lo sviluppo della Meccanica dei Terreni
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- il periodo pre-classico, nel 1700, caratterizzato da regole empiriche per la valutazione della spinta delle terre sui muri di so-
- il primo periodo classico, dal 1776 (data del saggio di Coulomb sulla spinta delle terre) al 1882 (pubblicazione del trattato di Rankine). Questo periodo è dominato dall’assunzione di materiale incoerente, con angolo di attrito pari all’angolo di natural declivio per i terreni incoerenti e all’angolo della scarpata stabistula l’esistenza di una resistenza di tipo coesivo nei suoi studi - il secondo periodo classico, che comprende importanti studi sul-
1902), la dilatanza (Reynolds, 1887). Nel primo periodo spicca il famoso trattato di Forest de Bélidor (1729), adottato come testo nelle scuole degli ingegneri civili e militari. In esso sono contenuti esempi di calcolo della spinta sui muri ponti e primo Direttore della Ecole des Ponts et Chaussées alla sua
rilevato (Perronet, 1769). Il secondo periodo si apre con il famoso saggio di Coulomb (1776), che pone le fondamenta della Meccanica dei Terreni clas-
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te commentato da Heyman (1999). È interessante ricordare che Charles Augustin Coulomb aveva studiato in un collegio militare e scrisse il saggio quando serviva nell’esercito, come risultato dei
Fig. 1.4. Una tavola del saggio di Coulomb (1767)
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Le idee e i risultati di Coulomb circa la spinta delle terre trovano ampia diffusione con la pubblicazione del trattato di Prony (1790) Ecole des Ponts et Chaussées. Poncelet (1840) estende i risultati di Coulomb a terrapieni di forma qualsiasi e con attrito terra-muro. delle misure di stabilizzazione, con particolare riferimento ai drenaggi a contrafforte.
trattato di Rankine (1862), che è stato un libro di testo molto diffuso anche agli inizi del 1900.
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porta il suo nome. Darwin (1883) e Boussinesq (1883) discutono la spinta di tali materiali sui muri di sostegno. Reynolds (1887) individua e descrive il fenomeno dell’accoppiamento fra tensioni tangenziali e variazioni di volume, che denomina dilatanza. Clibborn (1901) e Beresford (1902) descrivono le esperienze sul sifona-
sullo stato di tensione e deformazione in un semispazio elastico, omogeneo e isotropo, caricato da una forza concentrata normale al piano limite. A partire dal 1800 anche l’ingegneria conosce nuovamente cenda di Luigi Giura e del ponte sul Garigliano. cittadina della Basilicata alle falde del Vulture, terra di straordinaScuola di Applicazioni di Ponti e Strade, fondata a Napoli da Gioacchino Murat sull’esempio dell’Ecole francese, e vi percorse tutta mento della geometria, della meccanica e dell’idraulica. Erano tempi nei quali l’Europa vedeva un ampio dibattito sulla natura dei lavori pubblici e sui metodi migliori per realizzarli tazione, sia per quanto riguardava i problemi di organizzazione, prendevano parte attiva. Tre ingegneri Napoletani, fra i quali Giura, vennero inviati dal re Francesco I di Borbone in giro per l’Europa, I tre ingegneri girano in lungo e in largo la Francia, Paese di cesi, fra i quali lo stesso Navier, che accompagna personalmente i tre ospiti a visitare il ponte sospeso appena costruito sulla Senna.
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Non è per caso che l’insegnamento della meccanica nella scuola di Napoli è, da allora, basato essenzialmente sulle opere di Navier. Quando Giura torna a Napoli progetta e realizza opere me-
essere ammirato ancora oggi (Di Biasio, 1984).
Fig. 1.6. Il ponte sospeso di Luigi Giura sul Garigliano
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Sono degli inizi del 1900 i contributi di Atterberg (1911), porto di Göteborg, appena costruito, segna l’inizio dello sviluppo
corso di tali studi, fra l’altro, vengono prelevati i primi campioni ti non si traducono in un corrispondente sviluppo delle tecnologie perché mancano ancora le regole di corrispondenza fra la teoria e i terreni reali. Bisogna attendere gli anni ’20 del Novecento perché Terzache apre la strada alla meccanica del mezzo multifase, alla teoria della consolidazione, alla moderna Ingegneria Geotecnica. Nel 1936 (per me un segno del destino: l’anno in cui sono nato!) si svolge il primo Congresso Internazionale di Geotecnica dove Terzaghi si è ormai trasferito. Negli stessi anni si laurea a Napoli Arrigo Croce che poi, dopo la guerra e la prigionia in la luce la Rivista “Geotecnica”, con una bella presentazione di
Ordinario di Geotecnica in Italia. Finalmente l’Ingegneria Geotecnica decolla anche in Italia, e lo fa partendo da Napoli e dalla sua Scuola d’Ingegneria.
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1.6. Il Medioevo prossimo venturo Scrutare il proprio passato è utile solo se porta ad interrogarsi sul millennio, che vedono in Italia rapide e profonde trasformazioni della scuola in genere, e delle scuole di Ingegneria in particolare. ve. In alcuni casi, i problemi del passato si pongono in maniera digono i pali metallici delle strutture off-shore, con diametri di alcuni autostradali, vengono scavate da macchine gigantesche che lascia-
In altri casi è proprio la natura del problema ad essere cambiata. Mentre l’Ingegneria Ambientale è ancora alla ricerca di una sistemazione organica, la difesa e la conservazione dell’ambiente gli ingegneri del futuro. “Questa benigna struttura, la Terra” dice Amleto quando entra in scena nel secondo atto tenendo in mano il suo libro, “mi sembra diventata una sterile escrescenza, e l’eccelsa esplosiva di vapori perniciosi”. E contemporaneamente (Calvino, -
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sa sempre crescente. Ma sarebbe sbagliato credere che, quasi autoIl progetto di un moderno calcolatore elettronico richiede certamente un complesso di conoscenze molto più vasto e avanzato di quello necessario per progettare, ad esempio, un vecchio apparecchio radio a valvole termoioniche. I principi di funzionamento di dustria produttrice e a un gran numero di radioriparatori, ma anche apparecchi radio, da dilettanti. rie per il progetto di un calcolatore sono racchiuse in poche compaditte costruttrici di calcolatori si limita a un mero assemblaggio. hardware 2) a livello delle tecniche di programmazione, e 3) a livello dell’utilizzazione di programmi sviluppati da altri. La cosiddetta diffusione della cultura del computer, della quale tanto ci riempiamo la bocca, consiste essenzialmente in un enorme aumento di persone parallelo con l’industria aeronautica: il primo livello corrisponde
Al giorno d’oggi sembra non esserci più bisogno di un gran de di preparare consumatori evoluti, non scienziati. La cultura che si diffonde è quella dei manuali d’uso: la cultura del come, non del perché. Per diventare un consumatore evoluto, lo studente riceve -
promuovono il commercio o il turismo più che la scienza.
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è troppo complicata per essere compresa dalla mente umana. Ancora una volta, oggi la scienza è sentita come un oggetto misterioso ziati sono di nuovo considerati simili a sacerdoti, e la scienza a un mito o a una religione. Maghi e astrologi hanno conquistato non solo il grande pubblico Sorbonne, nella patria dell’Illuminismo, è stata istituita una cattedra di Astrologia! Qualcuno ha parlato di un nuovo Mediterraneo, culla della
la California e il Giappone. Caratteristica di questo nuovo Mediterraneo sarebbe appunto un approccio più pragmatico, poco incline la, non è necessario capire perché. Nella scuola secondaria Europea l’antico metodo deduttivo e dimostrativo sta scomparendo, insieme alla geometria Euclidea e alla sintassi latina che ne erano il supporto. Nelle scuole degli Stati Uniti questa trasformazione è ormai avvenuta da molti anni (Hirsch, 1997). Come avvenne a Roma in epoca imperiale i concetti teorici, avulsi dalle teorie nell’ambito delle quali essi hanno un senso, sono trattati come oggetti misteriosi, chiari solo agli iniziati e usati per sbalordire la gente comune. Gli studenti non conoscono le basi
il big bang, i quark, i buchi neri. L’evoluzionismo, teoria sempli-
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numero sempre crescente di scuole negli Stati Uniti. Leggo su un quotidiano che, ad esempio, nel Kansas la teoria evoluzionista di Darwin è addirittura vietata (Rushdie, 1999). un’orda di fanatici (incidentalmente, cristiani aizzati dal vescovo sandria). Oggi i giornali ci informano che, negli Stati Uniti, stanno ti in fabbricazione. lo ha generato, possa sopravvivere nel terzo millennio. La tecno-
L’idea ingenua e pericolosa che il progresso sia inarrestabile
ma tutto il genere umano abbia bisogno della scienza, e che l’uso della scienza nell’ingegneria sia possibile solo nel contesto di una
duro, e che il Cielo ti assista”.
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LUCIO COCCEIO AUCTO: UN INGEGNERE ROMANO DI EPOCA TARDO REPUBBLICANA
2.1. Cocceio architetto
territorio a Ovest di Napoli, noto con il nome di Campi Flegrei. Quest’area, descritta e celebrata dalle fonti, universalmente conosciuta e ammirata, ha sempre avuto in epoca moderna un ruolo di sia per la forte suggestione dei racconti popolari, nei quali il luogo diveniva teatro di eventi leggendari (l’ingresso agli inferi dal Lago d’Averno) e sede di personaggi mitici (la sibilla Cumana, l’eroe
Romano di Pozzuoli, le Terme di Baia, la Piscina Mirabilis, Cuma), ha offerto un deciso impulso alla tradizione degli studi antiquari.
Fig. 2.1. Il Rione Terra, acropoli dell’antica Puteolis. Al centro, sotto la tettoia indicata dalla freccia, si trovano i resti del Tempio di Augusto.
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Al centro del Rione Terra, l’acropoli dell’antica Pozzuoli, si trovasecolo in una chiesa barocca a sua volta distrutta da un incendio nel secolo scorso. Un’immagine del tempio, come si presentava restauro che si propone di restituire al culto la chiesa, senza cancellare le vestigia del tempio Romano.
Fig. 2.2. I resti del Tempio di Augusti inglobati dalla chiesa seicentesca
Cocceio Aucto: un architetto, quindi. Anzi, uno dei pochissimi armana di epoca ellenistica. In effetti, il ruolo professionale e sociale di un architetto nel(Gros, 1983).
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Fig. 2.3. L’iscrizione di Cocceio sul Tempio di Augusto
L’architetto non era (e non era ritenuto) il principale responsaIl suo ruolo veniva dopo quello del promotor che Perronet, o Navier, o Brunel, o Morandi, o Calatrava hanno costruito un ponte. Dopo di lui veniva il redemptor, o imprenditore, e l’architetto, semmai, seguiva a notevole distanza, alla stregua di un capo operaio o poco più. La stessa Architettura trovava posto in trattati milata a una scienza speculativa. Nei testi teorici qualche nome di architetto è ricordato, più che per le sue opere, come autore di regole del costruire (ad esempio, Vitruvio a proposito di Ermogene) o a proposito di Valerio di Ostia). Cocceio rappresenta quindi una notevole eccezione. Probabilmente di origine greca, era un liberto del patrizio romano Lu-
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cio Cocceio Nerva, profondamente legato ad Ottaviano Augusto. Fu certamente Nerva che ottenne le prime commesse per il suo liberto e che lo introdusse nella cerchia ristretta dei responsabili ne, come la chiameremmo oggi, è stata certamente all’origine della carriera e dei successi di Cocceio. un’associazione di professionisti ma anche di concessionari - nella
redemptor Cuma. gi politici iniziali, e anche a un’accorta gestione di un’importante capitale, ma soprattutto a una pratica di grande livello dell’architetalle diverse esigenze dei committenti.
2.2. Cocceio ingegnere Fin dal Medio Evo, le cosiddette “Grotte” dei Campi Flegrei hanno goduto di una notevole fama. ai nostri giorni per indicare le grandi gallerie stradali scavate dai Romani nel Napoletano. Ci occuperemo qui delle tre più importanti: la Cripta Neapolitana o Grotta di Pozzuoli, la Grotta di Seiano e la Grotta di Cocceio. le loro principali caratteristiche sono elencate nella Tabella 1.
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Fig. 2.4. Carta dei Campi Flegrei (ca. 1800) con la posizione delle tre grandi gallerie di Cocceio
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Nome
Lunghezza (m)
Larghezza (m)
Altezza (m)
Cripta Neapolitana
Tabella 1
Almeno due di queste tre gallerie sono attribuite con certezza a Cocceio: la Cripta Neapolitana da Seneca e Petronio e la grotta l’attribuzione al nostro architetto (ma forse ora possiamo chiamarlo ingegnere!) della Grotta di Seiano. Le tre gallerie furono scavate in pochi anni, a partire dal 39 a.C. In quei tempi Ottaviano e il suo genero e plenipotenziario, Marco Vipsanio Agrippa promossero un profondo rinnovamento in ogni campo della cultura e della tecnica. Le gallerie stradali furono, per così dire, inventate da Ottaviano e Agrippa, ma fu Cocceio a dar sono di gran lunga le più lunghe e le più importanti dell’intera civilla successiva opera, in ordine di importanza, è la galleria di Pietra Pertusa Maggiore, nell’alto Lazio, lunga 300 m e larga solo 2 m. Si tratta dunque di autentici capolavori di Ingegneria, che non hanno precedenti e sono rimasti ineguagliati. Le tre gallerie attraversano i materiali vulcanici del Napolepunta o di taglio, e agli scalpelli, anche asce a doppia lama, cunei nelle pareti della Cripta Romana testimoniare che, due millenni dopo, questi stressi attezzi erano ancora usati per il taglio del tufo dagli ultimi “cavamonti” napoletani negli anni ’40 del 1900.
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Romana a Cuma
Come abbiamo visto, Vitruvio (De Architectura, VIII, 6.3) a proposito delle gallerie scrive che se si incontra tufo o roccia, allora ba-
poter eseguire lo scavo. In effetti un rivestimento murario è presente in alcuni tratti delle nostre tre gallerie: per la volta un rivestimento in calcestruzzo realizzato con centine lignee (opus cementicium) mentre per le pareti è stato adoperato sia l’opus reticulatum, sia l’opus incertum, opus vittatum. Interessanti informazioni circa le antiche tecniche di tracciamento, di scavo e di rivestimento sono riportate da Castellani e Dragoni (1991), Azimonti (1932), Levi (1949), G. Stabilini (1886) e L. Stabilini (1949). Le ultime opere citate sono classici trattati di
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Ingegneria Civile, e mostrano come le tecniche per le gallerie siano Un aspetto di carattere generale è quello del riutilizzo, o meglio del recupero funzionale delle antiche gallerie in epoca moderna. La Crypta Neapolitana, adibita a sede di culto pagano e successivamente cristiano, è stata sempre interamente percorribile e d’Aragona fece apportare alcune migliorie, consistenti nella creazione di bocche d’aerazione e nell’abbassamento del livello stradaAlvarez de Toledo aggiunse una pavimentazione a lastricato. Due furono compiuti ulteriori restauri. Giuseppe Bonaparte fece instalGalleria delle Quattro Giornate, la Crypta abbandonata. A differenza della Crypta
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secolo, durante il regno di Ferdinando II di Borbone, vi fu un risveglio d’interesse per l’antico manufatto che fu sgombrato e reso nuovamente percorribile. La Grotta di Cocceio fu oggetto di un’avventurosa esplorazione nel 1844 da parte dell’erudito canonico Giuseppe Scheril1844) indusse il governo borbonico ad attuare lavori di sterro e di ristrutturazione. Questi lavori richiesero tempi lunghi, anche per le complesse tamente percorribile. La solenne cerimonia di inaugurazione, nel 1861, fu presenziata da Vittorio Emanuele II.
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2.3. La Crypta Neapolitana Nel primo secolo a.C. Puteolis aveva raggiunto l’apice della sua potenza economica e militare ed era il maggior porto commerciale del Mediterraneo occidentale. collinare (via per colles o Via Antiniana), risalente al primo insediamento Romano (194 a.C.). La Grotta di Pozzuoli fu concepita per migliorare la comunicazione fra Puteolis e Napoli, e fu scavata al di sotto della collina di Posillipo, un rilievo tufaceo con ripide pendici la cui
della galleria è riportato in Fig. 2.6.
Crypta Neapolitana
Riferimenti alla Crypta sono contenuti nelle opere di Seneca (Epist: Nel Medio Evo, si riteneva che essa fosse stata scavata in una sola notte da Virgilio, poeta e mago. Numerose ne sono le rappre-
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Fig. 2.7. L’ingresso della Crypta Neapolitana in un dipinto di Abraham Louis Ducros
sultato di una serie di interventi succedutisi nel corso dei secoli. In particolare, nella zona orientale della galleria il piano di calpestio fu ripetutamente abbassato per facilitare l’accesso. Il continuo peggiorare della situazione statica impose la chiuNel 1930 l’area circostante l’ingresso orientale della galleria fu sistemata a parco pubblico, contenente un colombario Romano la stessa zona fu sistemata una tomba con le probabili spoglie di Giacomo Leopardi. In quell’occasione il fondo della galleria nella parte orientale venne nuovamente rialzato, a mezzo di un riporto di con funzione di controvento (Fig. 2.8, Chierici 1929).
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Fig. 2.8. Uno degli speroni in muratura realizzati da Chierici nel 1930 e sepolti nel rinterro al di sotto dell’attuale calpestio della galleria, lato orientale
Usando le traccie lasciate dai mozzi dei carri sulle pareti di tufo, è stato possibile ricostruire la storia dei successivi abbassamenti del per una sezione posta a circa 20 m dall’imbocco orientale. La quota di fondo nel periodo di massimo abbassamento era quello Romano a 40,9 m s.m. La quota della volta Romana era di dinale, il fondo della galleria Romana aveva una pendenza costante a pochi metri di distanza da essa, si rinviene un cunicolo di sezione inferiore ai due metri quadri, appartenente all’antico acquedotto Romano che alimentava gli insediamenti Flegrei.
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Fig. 2. 9. Ricostruzione delle varie quote dell’ingresso orientale della galleria a seguito dei diversi interventi di adattamento
orientale, e per circa 200 m da quello occidentale. Il tratto centrale, della lunghezza di circa 370 m, è interessato da dissesti e distacchi di blocchi dalla calotta. A seguito dei vari interventi e dei crolli,
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Di recente è stata condotta un’indagine comprendente sondaggi, prelievo di campioni e prove di laboratorio, misure dello stato di sforzo in sito con martinetto piatto, rilievo dei giunti e delle Finiti. Le analisi comportano tre fasi successive: 1) lo stato di sforzo iniziale (ko -
raggiunge le condizioni di plasticizzazione. Se si assume che il volume plasticizzato dia luogo a distacchi progressivi, la sezione della attuale, quale risulta dai dissesti e crolli di blocchi, è in buon accor-
Fig. 2.10. Sezione trasversale della galleria con indicazione delle zone elasticizzate risultanti dall’analisi numerica
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Dopo la fase 3, tutte le sezioni risultano ancora globalmente stabili, anche se sono ancora presenti piccoli volumi plasticizzati. È quindi probabile che si abbiano ulteriori distacchi, ma il processo dovrebbe ologica ha allo studio la riapertura della Crypta al pubblico, dopo lavori di consolidamento che sono ora in una fase iniziale.
2.4. La Grotta di Cocceio Appartiene ad un imponente complesso di opere realizzate nel 39 a.C. da Agrippa a scopo militare, nell’ambito della guerra sul mare
no rispettivamente l’arsenale ed il porto (Portus Iulius imperiale, mentre Cuma era la cittadella di Ottaviano, che sarebbe presto diventato Augusto imperatore. Il collegamento fra queste due installazioni aveva richiesto lo scavo di due grandi canali navigabili, uno fra l’Averno ed il Lugrandi gallerie stradali, fra le quali appunto la Grotta di Cocceio. Essa attraversa il Monte Grillo con una lunghezza di quasi un chitutta la sua lunghezza nel tufo, e non è rivestita. Solo dal lato Cuma, per una lunghezza di qualche decina di metri, la galleria attraversava pozzolane debolmente cementate, ed
longitudinale della galleria è riportato in Fig. 2.12. Durante la Seconda Guerra Mondiale la galleria fu usata come deposito degli esplosivi che venivano prodotti sul vicino isolotto di S. Martino.
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Fig. 2.11. Capo Miseno, Baia e i laghi Averno e Lucrino, in epoca Romana e al giorno
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Nel 1944 l’esercito tedesco, in ritirata, fece brillare gli esplosivi -
presenterebbe un’attrazione aggiuntiva, che aumenta le suggestioni per i visitatori. Sfortunatamente la sua fruizione non è sicura, a causa del rischio di distacco di blocchi dalla volta e per la possibile presenza di proiettili inesplosi sepolti. Recentemente, per incarico della Soprintendenza Archeologica, è stata condotta una dettagliata indagine sulle condizioni di zione di sondaggi con prelievo di campioni indisturbati e analisi e prove di laboratorio.
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Per ragioni di sicurezza, non è stato possibile procedere ad un circa normali all’asse della galleria e preesistenti all’esplosione. mediante osservazioni con una telecamera si è accertato che essa è aperta e riempita di materiale frantumato. Si ritiene che la diun piano preesistente ricco di inclusioni pumicee.
L’analisi è stata eseguita in tre fasi: 1) valutazione dello stato tensionale iniziale, con ko
I problemi statici della Grotta di Cocceio sono resi più comparte abusive, e dei relativi scarichi non sempre perfettamente controllati. Recentemente uno degli occhi di luce (e precisamente il secondo partendo dal lago Averno) è crollato completamente, ostruenanche per l’occhio di luce successivo si sono evidenziati alcuni dislast but not least, sediate alcune colonie di pipistrelli che appartengono ad una specie relativamente rara (il chirottero dei Campi Flegrei dalle ali arcuate), protetta dall’Ente Parco Naturale dei Campi Flegrei, e questo pone La Grotta di Cocceio, se resa percorribile in sicurezza, consentirebbe una straordinaria passeggiata dal lago d’Averno a Cuma. La Soprintendenza Archeologica ha in progetto una serie di inter-
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venti che consentiranno la riapertura della galleria, e li sta gradualla cronica penuria di risorse.
2.5. La Grotta di Seiano Il suo nome si riferisce a Seiano, ministro dell’imperatore Tiberio,
d’accesso al famoso Pausilypon, una villa appartenente a Vedio Pollione e da questi donata all’imperatore Augusto. Il nome deriva ne dell’attuale nome (Posillipo) della zona.
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rali, che si aprono sull’incantevole insenatura di Trentaremi. Probala terza di esse non è rettilinea e quindi non illumina l’interno della quindi la ventilazione è particolarmente importante. La parte orientale della Grotta di Seiano è scavata in un tufo 144 m. La parte rimanente attraversa invece una pozzolana debolle pareti sono rivestite da muratura in opus incertum e opus reticolatum, dello spessore di circa mezzo metro, e la volta è rivestita di calcestruzzo (opus cementicium e 0,8 m. La Grotta di Seiano è stata riscoperta solo nel 1840. A quell’epoca ambedue gli ingressi erano coperti da detriti di frana, e tilazione. All’interno vi erano stati numerosi crolli della volta, ed
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brogio Mendia, matematico e ingegnere, che più tardi sarebbe di-
collassi all’interno della galleria, che furono rimossi e sistemati
m, ed in altri tratti il rivestimento originale venne rinforzato con archi in muratura, in numero di 61. Nei tratti rinforzati, la luce libera della galleria si riduce a soli 2,6 m. Dopo i lavori ottocenteschi, la Grotta di Seiano è perfettamente agibile, ed attualmente fa parte del grande parco archeologico di Posillipo insieme ai resti del Pausilypon.
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3.
LA TEORIA DELLA CONSOLIDAZIONE FRA TERZAGHI E FILLUNGER; UNA DISPUTA ACCADEMICA NELL’AUSTRIA DEGLI ANNI ’30
3.1. Prologo Nel 1930, quando viene chiamato a Vienna per ricoprire la cattedra restata vacante per il pensionamento del prof. Halter (Ingegneria dietro le spalle una vita assai movimentata, piena di eventi e di successi. Dal punto di vista accademico è un professore di grande
Paul Fillunger, nello stesso periodo, è un autorevole professore di meccanica applicata, entrato nel Politecnico di Vienna anni prima a conclusione di un curriculum tranquillo e in qualche modo convenzionale. Tende ad essere un po’ saccente e critico, e a dire la Con queste premesse, forse era inevitabile che i due dovessero scontrarsi. Ripercorrere oggi questi fatti lontani ci consente di approfondire alcune questioni di poromeccanica, come oggi si ferenze nel costume accademico dell’epoca rispetto al nostro.
3.2. Karl Terzaghi Karl Anton von Terzaghi nasce a Praga nel 1883. Devo confessare che da studente, quando mi imbattei in Terzaghi, nella sua teoria della consolidazione, nella sua aura di padre fondatore della Geo-
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tecnica, credevo che fosse italiano e ne ero ingenuamente orgoglio-
Il nonno di Terzaghi, Pietro Antonio, aveva servito con onore nell’esercito imperiale e l’imperatore Francesco Giuseppe lo aveva edler di Pontenuovo. Anche il padre era un glione di fanteria a Praga. Con queste ascendenze, era inevitabile che al giovane Karl
assieme alla madre e alla sorella
3. La teoria dello consolidazione tra Terzaghi e Fillunger .......................
Studia in varie scuole militari, in Ungheria e in Cecoslovacchia, prima di iscriversi alla scuola militare di Graz, in Austria, dove la sua famiglia si è stabilita nel 1887. Dopo la morte del padre (1890) merciante di Graz, in compagnia del quale compie importanti viaggi di formazione in Svizzera, Germania e Italia. Nell’agosto del affascinato dalle rovine di Pompei.
Fig. 3.2. Karl Andreas Eberle, nonno materno di Terzaghi
In quegli anni è membro attivo di confraternite studentesche, con
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Fig. 3.3. La confraternita dei Vandalia, Graz 1902. Terzaghi è il secondo da sinistra in
Nel 1904, comunque, ottiene con onore il Diploma in Ingegneria Meccanica. Prosegue i suoi studi, orientandoli verso la Geologia
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abbandona l’Impresa e lavora come consulente alla progettazione di impianti idroelettrici in Croazia. Nel 1910 conosce a Graz Olga Byloff, della quale si invaghisce. Nel 1911 è per alcuni mesi a S. suoi più fedeli collaboratori. Nel 1912 torna a Graz per discutere la sua tesi di Dottorato (Un contributo allo studio della statica dei serbatoi cilindrici). Sucon alterne fortune. Visita i cantieri delle molte dighe in corso di costruzione all’epoca da parte del Bureau of Reclamation e tiene
professionali. Sul suo diario di quell’epoca si trova questa annotazione: “Nei campi petroliferi della California un operaio guadagna 70 dollari al mese, un caposquadra 200 dollari, un supervisore 400 dollanel novembre del 1912 Terzaghi lavora addirittura come sondatore in
Guerra. Terzaghi viene arruolato come tenente, organizza un battaglione del Genio Militare con 1000 uomini della riserva, costru-
dell’Aeronautica militare nei pressi di Vienna, con il compito di
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Il 1916 è un anno cruciale. In maggio sposa Olga Byloff, poco dopo
Philipp Forchheimer, assume un posto di professore presso la Scuola Imperiale di Ingegneria (Kaiserlische Ottomanischen Ingenieur Hochschule durante la guerra, la Scuola era egemonizzata da professori tedeschi. a Istanbul. La Scuola di Ingegneria organizzata dai tedeschi viene chiusa e i professori licenziati. Terzaghi trova posto, sempre a Istanbul, al Robert College, un’istituzione americana nata come scuola missionaria ma che si andava aprendo all’insegnamento Sono forse gli anni più fertili di Terzaghi dal punto di vista il divorzio da Olga). Lavora sulla meccanica dei mezzi porosi, sulle
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Fig. 3.8. Le esperienze di Terzaghi sulla spinta delle terre al Robert College di Istanbul
Fig. 3.9. L’edometro e alcuni appunti sulla teoria della consolidazione
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Nel 1924 scrive il libro Erdbaumechanik ). Nello stesso anno partecipa al 1° Congresso Internazionale di Meccanica Applicata, a Delft, dove incontra Von Karman, Prandtl, Reissner, 1924). incarico di insegnamento al Massachusetts Institute of Technology.
moglie. Nel 1928 Schaffernak gli offre di tornare in Austria come è in trattative con Stratton, presidente del MIT, per una posizio-
discussioni. Vienna gli offre sei assistenti per la ricerca e l’insegnadecide di tornare a Vienna, dove viene accolto con tutti gli onori. Quello stesso anno aveva sposato Ruth Doggett.
3.3. Paul Fillunger
Figlio di un ingegnere ferroviario, aveva perso la madre ancora bambino. Il padre si era risposato e i rapporti fra il ragazzo e la rattere duro e austero di Fillunger. Dopo aver studiato ingegneria meccanica al Politecnico di Vienna ed aver ottenuto la laurea nel 1904, lavora alcuni anni in una compagnia ferroviaria austriaca. familiare scorre tranquilla. Dal 1910 insegna meccanica e materia-
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coincidenza durante la Grande Guerra presta servizio in aeronautica insieme a Terzaghi. Nel 1923 gli viene offerta la cattedra di Meccanica Applicata al Politecnico di Vienna. È uno specialista di Ha una solida reputazione come ricercatore, come docente e come nelle sue convinzioni. È portato a criticare i lavori e le affermazioni dei colleghi nel campo della meccanica, mentre è molto suscettibile a ogni minima critica al suo lavoro.
Fig. 3.10. Tre ritratti di Paul Fillunger
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ramento scontroso di Fillunger che, a differenza di Terzaghi, non seguenza della profonda differenza fra i due per quanto riguarda le vicende della vita, le esperienze pregresse, la collocazione sociale
Fig. 3.11. La famiglia Fillunger nel 1922
3.4. Terzaghi e Fillunger ghi e Fillunger, a proposito della sottospinta idraulica nelle dighe in calcestruzzo. Tradizionalmente, la sottospinta veniva calcolata assumendo che la diga avesse una fessura orizzontale alla base, entro la quale si instaurava la pressione idrostatica dell’acqua nel serbatoio. Fillunger aveva argomentato che il calcestruzzo non è aveva proposto una nuova formula, che conduceva a sottospinte molto più ridotte e quindi meno gravose. Terzaghi non condivideva
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questa formulazione, e condusse una serie di esperimenti che mostrarono come il calcestruzzo obbedisse al principio delle pressioni
lavoro venne pubblicato (Terzaghi, Rendulic, 1934) con una interminabile coda di aspre discussioni scritte. Questo precedente aveva segnato Fillunger, che probabilmente era geloso del successo del collega. Era inoltre preoccupato del fatto che la sua teoria, ormai largamente accettata nella pratica parte sua lo avrebbe messo in cattiva luce. Per di più, Terzaghi aveva infranto una delle regole fondamentali del mondo accademico, invadendo un campo disciplinare che non era il suo. Come si dice, con metafora un po’cruda, ognuno è gallo sul suo letamaio!
Il principale contributo di Terzaghi allo sviluppo dell’Ingegneria Geotecnica, a giudizio di chi scrive, sta nella singolare intima unione di osservazione delle formazioni naturali, di studio del comportamento delle opere, di modellazione teorica e di intuizione che è co, tuttavia, il principale contributo che viene generalmente riconosciuto a Terzaghi è l’enunciazione del cosiddetto “Principio delle praticabile per valori di k < 10-7 Alternativamente, Terzaghi aveva deciso di osservare il decorso nel tempo del cedimento di un provino di argilla satura in un apparec-
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e di ricavare il valore di k tramite un’interpretazione di tale decorso attraverso la teoria della consolidazione, anch’essa appositamente sviluppata. -
1936. In quell’anno Rendulic, uno degli allievi di Terzaghi, scrive che: “il comportamento meccanico dell’argilla (deformazione, reUna formulazione praticamente identica è contenuta in un articolo di Terzaghi al 1° Congresso Internazionale di Geotecnica organizzato da Casagrande a Harvard: “tutti gli effetti misurabili di una variazione di tensione, come una compressione, una distorsione o una variazione della resistenza a taglio, sono dovuti escluzione sono alla base del trattato pubblicato con Fröhlich (Terzaghi, Fröhlich, 1936). È veramente singolare scoprire che, in un lavoro precedente di molti anni quello del 1923 di Terzaghi, e relativo al calcestruzin seguito. Alla pubblicazione nel 1936 del trattato di Terzaghi e to nel quale, fra l’altro, espone una sua formulazione della teoria della consolidazione basata sui concetti della teoria delle miscele (Fillunger, 1936). Quest’ultima era stata concepita da Stefan, ma non ancora lisi del comportamento dei mezzi porosi saturi. Il lavoro di Fillunger, all’epoca incompreso e comunque non
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3.6. La tragedia Come si è detto, Fillunger rende pubblico il proprio dissenso da Terzaghi con un pamphlet, intitolato provocatoriamente Erdbaumechanik? con il punto interrogativo, che stampa e distribuisce a proprie spese e nel quale critica la teoria di Terzaghi ed espone Appare tuttavia chiaro che Fillunger non ha ben compreso il senso
del matematico per le soluzioni approssimate, che commenta con sarcasmo, e dimentica che il dibattito si sta svolgendo in una scuola di Ingegneria.
Terzaghi, che viene trattato da impostore, dedito solo a promuovere Terzaghi reagisce e si appella al corpo di governo del PoliKollegium na. Il Kollegium decide di avvalersi di una Commissione scienti(meccanica), R. Saliger (costruzioni in calcestruzzo), F. SchafferRechtenstamm (matematica). La Commissione si riunisce ben 18 volte, fra il dicembre del 1936 e il febbraio del 1937, giungendo alla conclusione che le critiche di Fillunger sono infondate e in alcuni punti chiaramente sbagliate, anche dal punto di vista matematico. A seguito di questo verdetto, il 6 marzo del 1937 Fillunger e la moglie Margarete si suicidano ingerendo dei sonniferi e aprendo
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Fig. 3.12. Un giornale di Vienna dell’8 marzo1937
Lasciano le seguenti lettere: e mi accorgo che non era così. I pesanti attacchi contro altre persone richiedono una pena, che solo io posso darmi. La mia coraggiosa “L’amore e la devozione per la scienza che mio marito ha sempre considerato il suo bene più prezioso ci porta alla morte,
è originato solo dalle idee più nobili e dalla più onesta e forte con-
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3.7. Epilogo Terzaghi si lascia rapidamente alle spalle questo tragico episodio, e riprende la sua folgorante carriera. Diventa membro dell’Accademia Austriaca delle Scienze e, nel 1938, è incaricato di conferire la laurea honoris causa al presidente degli Stati Uniti Hoover. 3.13), e dell’architetto Albert Speer, ministro dei lavori pubblici di Hitler. Nell’ambito di una consulenza per il faraonico progetto della sede del partito nazista (Reichsparteitag) a Norimberga, sembra abbia incontrato lo stesso Hitler.
della Reichsautrobahn da Francoforte a Darmstadt
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Con l’annessione dell’Austria alla Germania nazista, Terzaghi coghi appare del tutto indifferente ai problemi politici del suo tempo. Per quanto conti amici ebrei (Timoshenko, Mindlin, Newmark), non appare turbato dalle leggi razziste e dalle persecuzioni antieStati Uniti. Contratta le sue dimissioni dal Politecnico di Vienna, al quale chiede un riconoscimento del suo lavoro da parte delle concludono con il prescritto Heil Hitler. Con suo disappunto (ma con effetto certamente positivo sulla sua immagine) viene licenziato senza alcun riconoscimento. all’apice di una carriera straordinaria.
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sua tomba la seguente semplice epigrafe: Karl Terzaghi ingegnere civile nato il 2 ottobre 1883 a Praga, Austria, e morto il … Paul Fillunger, invece, viene condannato ad una specie di damnatio memoriae. Poco dopo il tragico evento, Heinrich (1938) pubblica un lavoro che contiene un giudizio assai positivo della teoria di Fillunger, e mostra come la teoria di Terzaghi ne sia una versione di prima approssimazione. Flamm, uno dei più autorevoli componenti della Commissione del Kollegium, replica con una nota che ribadisce con forza il giudizio della Commissione. Dopo di allora, sulla questione scende il silenzio. Quando Skempton prepara un capitolo ( zaghi’s concept of effective stress) del libro in onore di Terzaghi et al., 1960), sottopone a Casagrande una prima bozza nella quale è contenuto un tenue riconoscimento del contributo
Solo molti anni dopo de Boer, Schiffman e Gibson (1996), avendo attentamente analizzato le equazioni di Fillunger, concludono che esse rappresentano una formulazione corretta di quella che oggi viene chiamata poromeccanica, in anticipo di trent’anni. A giudizio di chi scrive, questa vicenda è esemplare dell’interazione fra scienza e ingegneria. L’ingegneria moderna è basata za, che senza di essa non potrebbe nemmeno essere concepita. solo nella misura in cui vengano istituite appropriate relazioni di corrispondenza fra i concetti astratti di una teoria ed il mondo reale dell’ingegneria. È in questo che l’opera di Terzaghi rivela la dell’ingegneria, l’ingegneria geotecnica.
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Per quanto riguarda poi il costume accademico, che dire? ci e comunque non si suicidano più.
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L’INGEGNERIA GEOTECNICA E IL SOTTOSUOLO DI NAPOLI
4.1. Premessa Un’antica immagine, diffusa in tutta Europa dai resoconti dei viaggiatori settecenteschi che percorrevano il grand tour, dipinge l’Italia Meridionale come un paradiso abitato da diavoli, nel senso che un’indole pigra e neghittosa degli abitanti, i quali quindi si troveL’immagine del paradiso abitato da diavoli appare appropriata anche per il sottosuolo di Napoli. Questo è costituito da terreni di origine vulcanica, in generale di caratteristiche favorevoli o addi-
millenni e, in tutto questo periodo, il sottosuolo è stato variamente -
dimenticate, che mettono talvolta in essere notevoli rischi. Inoltre
naturale, come le frane nelle coltri piroclastiche che ammantano i versanti o i distacchi di blocchi dai costoni tufacei. I rischi che si manifestano ai nostri giorni sono quindi dovuti all’operato veramente diabolico dell’uomo nel corso delle generazioni che si sono succedute sul territorio. È interessante scoprire come, nelle diverse epoche, il sottomodo minacciosa e con una dimensione onirica e magica.
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Scrive Petrarca nel 1341, a proposito della Crypta Neapolitana, la grande galleria Romana che attraversa la collina di Posillipo, scavata nel primo secolo a.C. dal grande architetto Lucio Cocceio Aucto (v. par. 2.3): “Tra il Falerno e il mare vi è un monte roccioso, scavato dalle mani degli uomini, opera che lo stupido volgo ritiene compiuta da Virgilio mediante incantesimi. Così spesso la fama degli uomini illustri non si accontenta delle vere lodi, ma dà adito anche a leggende. E quando il re Roberto, famoso per il suo regno ma ancora più illustre per il suo intelletto e la sua cultura, in presenza di molte altre persone mi chiese che cosa pensassi di egli supera non solo i re ma anche gli uomini, risposi scherzando di non aver mai letto che Virgilio fosse stato uno scalpellino, ed egli, approvando serenamente la cosa con un cenno della fronte, affermò che là vi erano tracce di ferro, non di magia”. È un antico esempio del mito e della ragione che si confrontano. Saltiamo in avanti di molti secoli. Guglielmo Melisurgo dedica all’esplorazione sistematica della rete di gallerie, canali e saggio (Melisurgo, 1889) intitolato “Napoli sotterranea”, nel quale si legge: “È indubbio che il misterioso, l’ignoto, hanno sempre trovato numerosi seguaci, e nulla vi è di più ignoto e misterioso del sottosuolo di Napoli - quindi non è da meravigliarsi delle attuali discussioni sul sottosuolo e della confusione di nomi e cose – ma deve preoccupare il fatto che possano le leggende, le ipotesi e le induzioni prendere consistenza nella pubblica opinione”. E, poco oltre: “Gli ingegneri, i tecnici, coloro che sanno qualcosa di questo sottosuolo, debbono, sembra, portare il loro contributo allo studio della questione e quando, mercé il loro conlora si indicherà il modo come provvedere a quello che si presume
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in pericolo”. razionale si contrappone all’ignoto, al misterioso, alle leggende. E veniamo ai nostri giorni. Qualche anno fa il giornalista Carratelli ha pubblicato sul quotidiano on-line Napoli.com un’indagine sul sottosuolo di Napoli. Interrogando alcuni esperti (o supposti tali) ha raccolto varie opinioni, in alcune delle quali la dimensione onirica è molto forte. Così, ad esempio, un “… consulente prestigioso, docente, componente di numerose commissioni ambientali e autore di numerose pubblicazioni”, afferma fra l’altro: “La cosiddetta pozzolana … se si trova immersa in acqua galleggia producendo una spinta verso l’alto”, e ancora: “Per gli scavi, la pozzolana e le pomici non consentono l’utilizzo di tecniche in uso per esempio in Germania, Francia o negli Stati Uniti che presentano situazioni geologiche diverse Nel suo sistema di avanzamento la talpa (macchina per lo scavo meccanizzato di una galleria, n.d.a.) inietta cemento nel fronte da scavare per consolidare il terreno. … Ma, poiché il terreno in questione è rappresentato da terreni leggeri che galleggiano, i getti di cemento iniettati non sono miscelati con le particelle che compongono il riali, invece di miscelarsi tra loro si sono separati per effetto della gravità e quindi il cemento iniettato ha cementato la talpa stessa”. Si potrebbero qui riportare tanti altri esempi di come le leggende e le fantasie trovino ancora credito presso la pubblica opinione. stata imboccata con decisione attraverso alcune iniziative dell’amministrazione comunale di Napoli e del governo nazionale. con orgogliosa sicurezza: “può dirsi che al momento attuale Napoli è la città d’Italia che possiede la documentazione più completa ed organica intorno al sottosuolo sul quale è costruita e ai problemi
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tecnici che ne scaturiscono” (Comune di Napoli, 1972). Questi problemi, che sono numerosi e gravi, possono quindi essere affrontati come è (dovrebbe essere) costume degli Ingegneri. Ma la ragione e La presente nota ripercorre brevemente alcune delle iniziative in merito negli ultimi decenni, e i relativi successi e insuccessi, nella speranza che da essi possa trarsi qualche utile insegnamento.
4.2. Il sottosuolo di Napoli
si susseguono aree pianeggianti o dolcemente acclivi che costituipiù ampia di queste zone è quella orientale, delimitata ad est dalle propaggini del Vesuvio. Una seconda zona pianeggiante è racchiusa fra il mare e le colline di Capodimonte, del Vomero e di Pizzofalcone. Subito dopo, la sottile fascia di Chiaia si stende fra il Monte
e risale senza interruzioni lungo le pendici delle colline per disten-
acclivi, ma non mancano aree in forte pendenza lungo le pendici ed in corrispondenza dei numerosi valloni che solcano il territorio. Questa morfologia, assai movimentata, è da porre in relazione con la storia geologica della regione e, in particolare, con la presenza di due potenti complessi vulcanici: il Somma Vesuvio ad est e, soprattutto, i Campi Flegrei ad ovest.
4. L’ingegneria geotecnica e il sottosuolo di Napoli .................................
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8. Fuorigrotta - 9. Posillipo - 10. Mergellina - 11. Vomero - 12. S.Elmo 17. S.Giovanni a Teduccio - 18. Pendici del Vesuvio
Fig. 4.1. Morfologia del territorio Napoletano.
canica, noto come Terra di Lavoro, formatosi come substrato circa
durante il quale i prodotti di erosione formarono una coltre di materiali rimaneggiati poggianti sul tufo grigio, ai margini meridionali dell’altopiano. Fra 13.000 e 11.000 anni fa, numerose eruzioni da grigio, dettero luogo alla deposizione di ingenti volumi di materiali lo Napoletano. eventi vulcanici (i crateri di Agnano e Astroni) e vulcano-tettonici (i versanti interni delle colline di Camaldoli e Posillipo, eredita-
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ti dai due collassi calderici connessi alle eruzioni dell’Ignimbrite Campana e del Tufo Giallo Napoletano). L’ossatura di tutti i rilievi Napoletani è formata da prodotti sopra dei prodotti antichi si ritrovano i materiali piroclastici del see la pozzolana grigia. In effetti, il materiale eruttato è la pozzolana: ceneri vetrose con scarsi frammenti litici, ricche di pomici disposte caoticamente nella massa, di colore variabile dal giallognolo al grigio. In seguito, una parte più o meno cospicua della pozzolana si è trasformata in tufo, roccia lapidea tenera con la stessa struttura deldel gruppo delle zeoliti, che esercitano un’azione cementante. Il tufo giallo è la più tipica roccia del territorio, ed anche un diffuso materiale da costruzione. Parrino (1700) scrive che: “Le abitazioni dei cittadini sono assai comode e alte a tal segno che si veggono molte case a sei e sette piani. Ciocché avviene per la leggerezza della pietra e per l’ottima qualità dell’arena, detta pozzolana, la quale mischiata con la calce fa una perfettissima congiunzione”. Lo spessore del deposito è generalmente di qualche decina di metri, ma talvolta appare molto maggiore perché il materiale si è depositato sui rilievi preesistenti e li ricopre dalla cima alla base. Ad scendendo lungo la direttrice di Monte Echia, lo si ritrova a Corso Vittorio Emanuele (100 m s.m.), a Pizzofalcone (60 m s.m.) ed inLo spessore di pozzolana che si trasforma in tufo diminuisce man mano che ci si allontana dal centro eruttivo, per il raffredda-
Capodimonte e a nord del vallone di S. Rocco. teriali piroclastici più recenti, costituiti in prevalenza da pozzola-
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pilli. Questi materiali costituiscono la cosiddetta pila piroclastica essendosi depositati con meccanismi da caduta, ammantano rego-
lo spessore della pila piroclastica napoletana, quando non erosa in Nelle zone basse costiere i materiali piroclastici sono invece rimaneggiati, asportati dalle acque e ridepositati come prodotti alluvionali o di spiaggia. Mancano in tutto il territorio colate laviche, brecce vulcacompresi negli attuali spazi cittadini.
4.3. I problemi geotecnici
modo spesso caotico e senza una valida programmazione urbanistica. Il tessuto urbano, che prima dell’ultima guerra era essenzialmente concentrato nella fascia costiera, si è propagato a macchia d’olio verso le colline retrostanti. Ai margini del centro antico sono presenti aree nelle quali il sottosuolo era stato sfruttato per l’estrazione di materiale da costruzione, con imponenti cave a cielo apergran parte obliterate, dando origine a zone con ingenti spessori di ha portato a occupare queste aree in modo indiscriminato (Pellegrino, 2004). In corrispondenza di eventi piovosi intensi e prolungati, nelle sottili coltri piroclastiche che ammantano le ripide pendici collinari
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Fig. 4. 2. Frana per colata rapida in una coltre piroclastica
Il volume di tali frane è generalmente ridotto (da qualche decina ro che li abitano sono esposti a un rischio molto elevato (De Riso et al., 2002). ripidi costoni o fronti di scavo verticali, che possono raggiunge-
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un’estensione dell’ordine di 4 km2 (Evangelista et al., 2002a). il tessuto edilizio sottostante con il rischio di distacco e crollo di
Fig. 4.3. Distacco e crollo di blocchi da un costone tufaceo. Via F.S. Correra, 1982
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La morfologia articolata ha imposto nelle aree collinari l’uso frequente di muri di sostegno, (Evangelista et al., 2002a). di ritenuta superiore a tre metri. Si tratta quasi sempre di opere in quenti crolli.
Fig. 4.4. Un muro di sostegno a Napoli, via Caravaggio
nee di origine antropica, perlopiù scavate nella formazione del tufo. Si tratta di acquedotti e cisterne, antiche cave in sotterraneo, gallerie
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si scopre con gran fragore), di altre sono noti solo gli accessi, altre
volta con perdita di vite umane. Le reti di fognatura e di drenaggio dei nuovi quartieri collinari sono state immesse nei vecchi collettori del centro storico, realizzati all’inizio del 1900, con notevole incremento delle portate (Rasulo, 2000). Negli oltre 600 km di collettori principali, in corrispondenza di eventi piovosi anche non eccezionali molti tratti
Fig. 4.8. Il tratto terminale del collettore Arena S. Antonio nella piana di Coroglio,
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Per tutti questi motivi, è progressivamente aumentata la frequen-
nuovo evento aggrava le preoccupazioni e i disagi ed è all’origine adottare provvedimenti di prevenzione e mitigazione del rischio.
4.4. La Commissione del 1966 sione per lo studio del sottosuolo cittadino allo scopo di rilevarne i suoi lavori con una ponderosa relazione (Comune di Napoli, 1967). Gran parte del materiale contenuto nella relazione, assieme ad altri contributi e a una serie di carte tematiche, venne poi pubblicata negli Atti dell’VIII Convegno dell’Associazione Geotecnica Italiana, tenutosi nel 1967 a Cagliari (AGI, 1967). La Commissione giunse alla conclusione che i dissesti picparte alla costituzione e struttura del sottosuolo ma, più spesso, all’opera dell’uomo.
preesistente allo sviluppo edilizio dell’ultimo dopoguerra e in quella di più recente urbanizzazione. li dissesti, che derivano innanzitutto dal tipo strutturale dei fabbricati della Napoli antica, incapaci di resistere senza lesionarsi zioni, sia pur modeste, di acqua nel sottosuolo. Con il passar degli -
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tate, spesso senza alcun criterio tecnico. I grandi dissesti, invece, costruzione del moderno Acquedotto del Serino e della fognatura cittadina, e sono da porre in relazione con le più cospicue e conper la rottura di fogne o tubi dell’acquedotto. Diversa era la situazione nelle zone di più recente espansione, e in particolare sulle colline del Vomero e di Posillipo. Qui i
quali apertura di voragini nelle strade, crollo di muri, sprofondamenti. Le ragioni erano da ricercare nelle infrastrutture divenute e nella non corretta progettazione ed esecuzione degli scavi, dei rilevati e dei muri di sostegno.
nulla di singolare nella sua struttura originaria e nella natura e inoltre esplicitamente l’attenzione sul fatto che molte delle sue conclusioni non differiscono da quelle cui erano pervenute altre avessero questa volta una concreta e sollecita attuazione. Tali raccomandazioni erano raggruppate in tre categorie: - di carattere generale (piani e programmi urbanistici, piani particolareggiati riferentisi anche al sottosuolo, opere fognarie e sottoservizi) - di carattere normativo (norme per fondazioni, scavi e muri di
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Il Sindaco dette un qualche seguito a tali raccomandazioni con
forma embrionale. Venne dato incarico ad alcuni professionisti di studiare le opere di sostegno nella zona collinare di Posillipo
4.5. La Commissione del 1971 te pressione di Enti e privati interessati a ottenere il rilascio di licenze di costruzione, prima dei termini di scadenza (31.08.1968) -
all’avvenuta esecuzione delle opere di sistemazione idraulica, fo-
comunale che ministeriale. La Commissione di inchiesta ministeriale giunse alla conclusione che l’amministrazione comunale non avesse recepito in maniera completa le raccomandazioni della Commissione Sottoamministrativo, in quanto il parere della Commissione Sottosuolo non poteva essere considerato né obbligatorio, né tantomeno vinTecnico Comunale, istituita nel 1967, si era mostrata del tutto incanza di mezzi, personale, attrezzature e risorse.
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Cimarosa, via A. Vitale, dove nel marzo 1971 si ebbe un morto, il blocco dei lavori per la Tangenziale a causa dell’incontro di una nimenti l’amministrazione, reiterando l’abituale provvedimento,
Nell’introduzione a tale relazione viene confutato ancora una volta il luogo comune secondo il quale i dissesti che si veriristiche scadenti del sottosuolo. Questa credenza, respinta a più riprese da tutti i tecnici e gli studiosi, ha svolto un ruolo negatigomenta la Commissione, di fatti che possono e debbono essere affrontati dall’uomo, che tanta parte ha avuto nel determinarli quando, come singolo operatore miope ed egoista, non ha esitato parte pur di perseguire il suo vantaggio particolare. Elemento determinante e insostituibile di qualsiasi iniziatiresponsabile e cosciente dei cittadini, ai quali è da imputare la contribuire alla soluzione dei problemi. La mancanza di partecialla denunzia, all’addolorata ma supina rassegnazione, per impe-
rale e civile. Per un lettore di questo inizio del terzo millennio, la potenza profetica di queste affermazioni è impressionante.
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di un potenziamento dei servizi tecnici comunali, con la creaziopoi che le risorse per attuare i necessari interventi su fognature, reperite solo dallo Stato. A seguito di queste raccomandazioni furono assegnati dallo che furono progettati dalla Cassa per il Mezzogiorno e in parte atte gli interventi sulla rete fognaria, sono stati proseguiti per alcuni anni da due Commissariati per la Ricostruzione, uno Comunale e uno Regionale.
4.6. Il Commissariato Emergenza Sottosuolo Tutti gli sforzi, le iniziative, gli interventi di cui si è detto sembraprima dalla Cassa per il Mezzogiorno e poi dai Commissariati per la Ricostruzione, sono rimaste sostanzialmente avulse dal resto della rete fognaria e in parte non sono state neanche messe in funzione.
gennaio con la morte di 9 persone, e si chiuse nel dicembre con la Fra le misure assunte immediatamente, il Ministro dell’Ingli interventi di emergenza connessi al consolidamento del sotlo scrivente è stato componente del Comitato Tecnico, che ha afPellegrino.
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Fig. 4.9. Il collasso della galleria di Secondigliano, gennaio 1996
Fig. 4.10. La voragine di Miano, dicembre 1996
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Sulla base di un attento esame della documentazione esistente e nali, sono state individuate cinque grandi classi di problemi geoet al., 2002b), e cioè:
- le crisi della rete fognaria Tutti questi problemi si presentano con alcune caratteristiche comuni. In primo luogo, ciascuno di essi ha una grande diffusione sul territorio cittadino con caratteri alquanto, anche se non completamente, ripetitivi. Per tutti la conoscenza della situazione di fatto era incom-
disponibili, sia per motivi gestionali ed organizzativi. Il Comitato ha operato su tre direttrici: (i) la gestione dell’emergenza, con alcuni interventi mirati principalmente a rimuovere interruzioni delle reti stradali e fognarie e a garantire la sicurezza Per ciascuna delle classi di problemi, il lavoro si è articolato nelle seguenti fasi: - inventario della documentazione esistente e suo completamento: - studio approfondito di un numero relativamente ridotto di casi
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svolta a tale data (Sindaco di Napoli Commissario Delegato, 2000), nel quale si fornisce un quadro organico degli studi e degli interventi effettuati o avviati. Nel rimandare a tale rapporto per un esame di dettaglio, sembra interessante riportare alcune cifre. Al Commissail Sindaco Commissario Delegato potesse utilizzare altre eventuali risorse comunitarie, statali, regionali o del proprio bilancio comunale. Nel febbraio 1999 la scadenza del Commissariato venne proroAl 2000, risultavano eseguiti o in corso interventi per cir-
un importo presunto di circa 236 miliardi di lire. Oltre alle risorse assegnate al Commissariato, erano stati utilizzati fondi provenienti dell’Ambiente e dei LL.PP. Una rassegna delle indagini condotte a termine e dei primi interventi è stata pubblicata da Pellegrino (2002). Alcuni esempi di interventi sono riportati da Evangelista et al. (2004). Le risorse messe in gioco, di qualche centinaio di miliardi di sottacersi che il Comitato Tecnico, sempre nel 2000, aveva valutato la somma necessaria per la messa in sicurezza del territorio nell’or-
4.7. La storia si ripete? È, purtroppo, specialmente grandi, né può ragionevolmente ritenersi che la esecuzione dei provvedimenti che questa Commissione raccomanda
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all’Amministrazione, per rapida che sia, possa evitarli. Chiaro è, d’altra parte, che il ritardare l’inizio dei richiesti interventi e il trascurare, nel futuro sviluppo urbano, quanto emerge dagli studi effettuati non potrà non aggravare le condizioni di pericolosità in cui versa la città; vale a dire che tutta la programmazione urbanistica e l’edilizia di Napoli dovrà essere subordinata alle linee e alle direttive di un organico piano di sicurezza urbano “. Come meravigliarsi se, malgrado l’impegno profuso e gli interventi eseguiti, continuino a ripetersi piccoli e grandi dissesti, in
ragonabili a una guerra di lunga durata. Le forze in campo sono l’Amministrazione Comunale, la Protezione Civile, il Governo chevoli per cronica inadeguatezza o per colpevole disattenzione. Alcune battaglie sono state ignominiosamente perdute, altre vinte. La guerra, comunque, è ben lungi dall’essere conclusa e l’esito rimane incerto. Guglielmo Melisurgo (1889) (ancora lui!) scriveva, da ingegnere del Comune di Napoli: “Gli ordinari lavori di manutenzione alle fogne, l’attiva sorveglianza nell’esercizio delle condutture d’acqua, la continua ispezione alla rete dei canali profondi è quanto pratica l’Amministrazione per prevenire possibili accidenti edilizi e stradali, e deve rassicurare; ed è forse solo a considerarsi, da parte dei proprietari, minore incuria nelle manutenzioni e maggiore e migliore impiego dell’opera degli ingegneri, per ristabilire la tranquillità turbata da qualche caso di crollamento improvviso”. Dopo 120 anni, non sembra che si possano indicare criteri tenzione, potenziando o approntando le relative strutture tecniche -
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rie risorse. E magari anche curare un po’ l’informazione. È almeno scoraggiante trovare sul quotidiano cittadino del febbraio 2011 un titolone che recita “Flop sottosuolo, progetti al palo. Rischio disCommissariato straordinario per l’Emergenza Sottosuolo consisterebbe nel fatto che, su oltre 200 realizzazioni per un valore che
Queste sono le condizioni per giungere a una pace onorevole, prino del paradiso. Ma chi sono i diavoli, gli angeli e i santi? Come possono essere diavoli i miei straordinari concittadini? Cerco di trovare in letteratura qualche indicazione, mosso (lo ammetto) dal mio amore Row, Steinbeck scrive: Vicolo Cannery a Monterey, California, è un poema, un fetore, un rumore irritante, un colore della luce (perché, Napoli non è .. n’addore e mare, non è .. a voce de’ creature, non è .. na carta sporca, e nisciuno se ne ‘mporta?) ed è abitato, costui avesse guardato attraverso un altro spiraglio avrebbe potuto dire: santi, martiri e uomini di Dio. Genova (ma, secondo voi, non si applica anche a Napoli?): Se t’inoltrerai lungo le calate dei vecchi moli lì tu troverai i ladri e gli assassini e il tipo strano, quello che ha venduto per tremila lire sua madre a un nano. Se tu penserai, se giudicherai da buon borghese li condannerai a cinquemila anni più le spese.
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anni ’70 e ’80, quando Napoli è stata soffocata dall’abusivismo e rono come metastasi dopo il terremoto, ingrassando i costruttori e i rono colore alle mappe del piano regolatore di Luigi Piccinato, del
no regolatore di Vezio De Lucia, approvato dopo un iter faticoso e lungo, che non farebbe altro che immobilizzare le forze produttive e non lascia spazio alla connessione politica-amministrazioneaffari che, secondo loro, assicurerebbe lo sviluppo. I diavoli sono ormai insediati nei prodotti di quell’incolta, becera, rozza, volgare -
mero vecchio.
Fig. 4.11. Il Casermone di Piazza Mercato
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Fig. 4.12. La “Muraglia Cinese” di via Kagoshima
Come ricacciarli all’inferno? Per restare al tema di questo lavoro, non ci resta che sperare che la vecchia talpa scavi ancora!
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GLI INGEGNERI E LA TORRE PENDENTE DI PISA
5.1. Premessa Negli anni fra il 1990 e il 2002, il Comitato Internazionale per la Salvaguardia della Torre di Pisa ha condotto a termine un intervento sul monumento che ne ha grandemente migliorato le condizioni di nel tempo che sarebbe ineluttabilmente sfociato in un collasso. Nel presentare i tre volumi di Atti, nei quali il Comitato ha documentato
problematiche della Torre di Pisa, accumulatesi anche grazie all’imponente complesso di indagini e studi svolti dalle Commissioni precedenti, insieme all’evolvere dei criteri di conservazione e restauro dei monumenti, hanno reso la situazione matura perché questo Comitato, con ulteriori studi e indagini, potesse concepire e attuare mento. L’opera del Comitato deve quindi essere vista come l’atto
stata documentata in modo esauriente, oltre che nei richiamati Atti e in un archivio accessibile anche sulla rete, in conferenze, convegni, te lavoro si propone appunto di raccontare questo sforzo, culminato nell’intervento di stabilizzazione al quale si fa solo un rapido cenno.
5.2. La storia antica
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base delle correzioni che gli antichi magistri lapidum apportavano per compensarla, è stato possibile ricostruirne il decorso nel periodo della costruzione, durata due secoli dal 1173 al 1370. Nei secoli successivi la Torre ha continuato a inclinarsi, e valori della pendenza in varie epoche sono stati ricavati da immagini e documenti di inglesi Cresy e Taylor eseguirono un primo accurato rilievo. Seguì,
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pendenza
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Il Comitato Internazionale per la Salvaguardia della Torre di Pisa, che ha operato dal 1990 al 2002, ha ricostruito la storia dell’inclina-
zio del 1800. Il diagramma mostra che, a quell’epoca, il gradiente di accrescimento della pendenza doveva essere molto ridotto, e forse la Torre aveva addirittura raggiunto una condizione di quiete.
Storia della costruzione e sviluppo della pendenza della Torre di Pisa
A questa progressiva inclinazione si era accompagnato uno spostamento verticale (cedimento) dovuto alla compressione dei terreni di fondazione, il cui valore medio è stato stimato in almeno tre metri. A causa di tale cedimento, la base del monumento, con i gradini, colonne stesse erano immerse nel terreno.
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5.3. I lavori ottocenteschi dell’architetto Gherardesca Nel 1800, in un clima di riassetto generale della Piazza dei Miracoli volto a “porre in più pittorica e seducente composizione il gruppo delle quattro insigni fabbriche” (Nuti, 1986), viene concepito e afmento della Torre, con demolizione di una serie di fabbriche che le erano state accostate. A proposito del cedimento della Torre, il Gherardesca (1838) così si esprime: “Sembra che questo sinistro sgomentasse i nostri Avi, o che non sapessero opporvi altro provvedimento di quello del riempimento di terra, venendo così a nascondersi, dal lato inclinazione, non solo la gradinata ma gli scamilli, le basi e parte ancora del fusto delle grandi colonne del primo ordine. Ma, la Dio mercé, viviamo in giorni che l’amore alla conservazione delle cose che rammentano l’avita patria grandezza energicamente si risveglia” E, poco oltre: “Fui incaricato da questa inclita Magistratura Civica ... di procedere al totale scuoprimento del nobile imbasamento, ingrandendo il bacino da cui sorge, rivestendolo di marmo ... e così ridurre al suo intiero lustro un’opera sì leggiadra e interessante”. Ahimè! Il riempimento di terra, deprecato dal Gherardesca, Torre, mentre lo scoprimento, con la creazione di quello scavo alla invece un intervento assai pericoloso. Per di più, il fondo di tale scavo era posto ben al di sotto del livello della falda idrica e pertanto, scrive ancora Gherardesca (loc.cit.), ...”accintomi ad eseguire un sì nobile divisamento, fui istantaneamente compreso da timore per l’esuberante abbondanza delle acque sotterranee, e vidi tutte le
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te maggiore di prima e crescente nel tempo. È questo il primo, ma non il solo esempio di intervento sulla Torre che ha prodotto effetti fortemente negativi, sebbene mosso dalle migliori intenzioni (delle quali, come tutti sappiamo, è lastricata la via dell’inferno). Qualche anno dopo l’Operaio Presidente dell’Opera Primaziale, che gestisce per conto del Vescovato i monumenti della Piazza dei Miracoli, scrive che la Torre, “fatta fondo di padule fetente, è divenuta risolvere il problema. Ed ecco gli Ingegneri: l’ingegnere ispettore Antonio Lapi, il soottoispettore Rodolfo Castinelli, e il professore di trigonometria Guglielmo Martolini. Castinelli, Lapi e Martolini (non sembra di essere in una novella del Decamerone?) non riuscirono nell’intento za installare una pompa che manteneva il catino all’asciutto, emungendo acqua che veniva utilizzata per irrigare i vicini orti. Questo
Il 14 luglio 1902 crolla improvvisamente il Campanile di S. Marco
secoli. A seguito dell’impatto di questo evento sull’opinione pub-
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l’arch. Agenore Socini, Direttore della Soprintendenza ai Monu-
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tempore dell’Opera Primaziale. Nel 1912 la Commissione produce una ponderosa relazione, che viene presentata nel 1913 al Ministro della Pubblica Istruzione , S.E. l’on.le Luigi Credaro, con una letBelle Arti presso lo stesso Ministero. “L’Eccellenza Vostra ricorderà” scrive Ricci “con quanta rapidità si diffuse e con quanta trepidanza dovunque si accolse la notizia che il famoso Campanile pericolava. Naturalmente, come tutte le notizie che sembrano preludere a una sventura, anche quella, prima di toccar la ragione, toccò la fantasia, e per poco non si cantarono i funeri al gloriosissimo monumento. Successe allora che da diverse parti del mondo, anche dalle lontane Americhe, giunsero al Ministero dell’Istruzione consigli e progetti, molti dei dimenti statici, che per poco il Campanile non si mutava in uno di quegli spaventosi grattacieli che si specchiano nell’Hudson o nel Delaware”. Un atteggiamento corretto, come si vede, a parte l’in-
La Relazione contiene i primi studi sul Campanile condotti levamento geometrico, inclusa la fondazione che venne indagata Fu così accertato che le fondazioni hanno la forma di una corona circolare, e che il piano di fondazione ha una inclinazione corrispondente a quella della Torre. Venne determinato il valore della pendenza, mettendolo in relazione con le precedenti misure di Cresy e Taylor (1829) e di -
metodo geodetico per la misura della pendenza, e auspicata per il fu-
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turo l’attuazione di rilievi sistematici, da eseguire ogni quattro anni denza con metodo geodetico viene eseguita ogni anno). Fu condotto un accurato rilievo dello stato di conservazione del Campanile, mettendo fra l’altro in evidenza i numerosi precedenti interventi di consolidamento e restauro. Pur sottolineando la vazione del Campanile venne considerato buono. Vennero eseguite
saggi furono eseguiti anche attraverso il foro centrale della fondazione della Torre. Fu così messa in evidenza la depressione esistente
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Fu studiata la circolazione idrica sotterranea, con particolare attenzione al trasporto di sostanza solida in sospensione da parte delle tro, anche se in modo dubitativo, si esprimeva la convinzione che tale trasporto solido fosse all’origine del progressivo e continuo aumento dell’inclinazione della Torre.
5.5. Governo centrale e autonomie locali La Relazione del 1912 premette che:…”le conclusioni cui si giunge non riguardano che le condizioni di fatto attuali, senza minimamente entrare nella questione dei provvedimenti da adottarsi per assicurare la conservazione del prezioso monumento”. A questa ta appunto nel 1912 e nella quale ai componenti della precedente -
Monumenti del Veneto, fresco della ricostruzione del Campanile la Soprintendenza dei Monumenti delle province di Pisa, Livorno, Lucca e Massa, appena costituita. Come si vede, gli Ingegneri partecipano in forze. Mentre proseguono indagini e studi, sopravviene la Grande Guerra e tutto si arresta (ma non la torre, che continua ad aumentare la sua pendenza, come risulta inequivocabilmente dalle misure di Cicconetti). Nel 1924 il Ministro dell’Istruzione nomina una nuova Commissione presieduta dall’ing. Anselmo Ciappi, direttore della Scuola d’Ingegneria di Roma. Oltre a Bernieri, Canavari e Susinno, essa include l’ing. Giovanni Battista Canevari, l’ing. Giulio
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scetti. Non c’è più il soprintendente di Pisa perché nel frattempo la centralista. Nell’ambito di questa Commissione, per la prima volta, vengono esaminati veri e propri progetti di intervento, sia di componenti della Commissione, sia di esterni. Tutti, comunque, sono alquanto invasivi: allargamento delle fondazioni, riempimento totale o parziale prevalere le idee dell’ing. Canevari, che propone iniezioni nella fondazione, l’allargamento del catino per raccordarlo con il piano della Piazza ed un parziale riempimento con calcestruzzo. Quando il proquesto riempimento copre, per un tratto, anche la base delle colonne.
essa il Comune, l’Opera Primaziale, il cardinale arcivescovo, tutti frattempo si forma una Commissione Tecnica pisana, presieduta da Fascetti e composta dal Sindaco Riccardo Ugolini, da assessori comunali e deputati dell’Opera Primaziale, un delegato del cardinale, un architetto funzionario della Soprintendenza Toscana, oltre ai tecnici (Bernieri, Giulio Fascetti, l’ing. Alberto Petri, i professori Canavari, Gino Cassinis, Giulio De Marchi, Ottorino Sesini, l’ex soprintendente Pèleo Bacci). Esaminate le misure di Cicconetti, nel luglio 1927 la Commissione pisana non trova elementi di allarme immediato, e chiede quindi studi più approfonditi. Nell’ottobre 1927 il Ministro tenta una ricomposizione nominando una nuova Commissione, presieduta dal conte Pellati. Oltre a Canevari, Ciappi, Cicconetti, Giulio Fascetti, Giovannoni, Guidi, Susinno, Cassinis, Sesini, De Marchi la nuova Commissione com-
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ed il Sindaco di Pisa, dr. Ugolini. La Commissione decide di lavorare con 4 sottocommissioni: geologica (Crema, Ugolini), idraulica (Fantoli, Canevari, De Marnutrita, è costituita da Guidi, Ciappi, Fascetti, Giovannoni, Poggi, Sesini e Susinno. Nella relazione conclusiva, del 1930, l’eliminaria. Si decide pertanto di impermeabilizzare il masso fondale con iniezioni cementizie, ed il fondo e le pareti del catino con rivesti-
5.6. L’impermeabilizzazione del catino Il progetto di massima redatto dall’ing. Giulio Fascetti viene esaminato dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici nel luglio del 1932. In seguito esso viene reso esecutivo dal Genio Civile di Pisa,
sotto la direzione dell’ingegnere capo Girometti. Questi lavori rappresentano il primo intervento di rilievo dopo lo scavo del catino ottocentesco da parte dell’arch. Gherardesca. Sfortunatamente, non si dispone su di essi di una documentazione inizio ai lavori veri e propri, viene predisposta la strumentazione per un monitoraggio del comportamento della Torre più esauriente ed agevole di quello geodetico. Viene così installato un inclinometro a pendolo, progettato dallo stesso Girometti e dal geometra la parte ottica, e la Fonderia del Pignone per la parte meccanica.
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falda idrica
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Il pendolo GB, così chiamato per ricordarne i progettisti, consente di determinare le variazioni della pendenza della Torre in tutte le direzioni, e con una precisione di meno di un secondo d’arco. A partire dalla sua installazione, nel settembre del 1934, esso viene letto almeno una volta al giorno ed ha quindi dato origine ad una serie storica di misure molto completa e di grande importanza per la comprensione del comportamento del monumento. Viene anche installata una livella a bolla, detta livella GC (come Genio Civile), che viene posizionata su supporti murati nelle pareti a livello della sala strumenti nella Torre e disposti sia nel piano di massima pendenza, sia in quello ad esso ortogonale. Le misure con la livella GC sono molto meno agevoli e rapide di quelle con il pendolo GB, e pertanto vengono eseguite irregolarmente ed a lunghi intervalli di
deformazioni della struttura. Per l’impermeabilizzazione della base del Campanile vengono esecomplessiva di 1402 m. In esse viene iniettata una miscela di acqua e cemento, per un totale di 92,8 t di cemento. Per l’impermeabilizzazione del catino, si eseguono dapprima iniezioni di gel di silice a bassa pressione, per un totale di oltre 21 m3 fondo una soletta di cemento armato, collegata alla base del Campala parete perimetrale esterna. I lavori hanno successo, nel senso che
aumenta bruscamente, mantenendosi essenzialmente in direzione Nord-Sud (un altro piccolo passo sulla via dell’inferno!). Dopo l’interruzione delle misure dovuta alla Seconda Guerra Mondiale, risulta evidente che il movimento della Torre ha ripreso il suo precedente andamento senza apparente memoria dell’evento, salvo ovviamente
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5.7. La stagione dei progetti Nel 1949, insistentemente sollecitata dall’Opera Primaziale, viene nominata una nuova Commissione di studio con carattere permanente. Presieduta dapprima da Girometti, poi dall’ing. Eduardo Natoni e dopo ancora dall’arch. Gian Ernesto Leschiutta, Provveditore alle OOPP per la Toscana, la Commissione ha come compito “..l’idi inclinazione … e l’adozione di nuovi provvedimenti che possano ”. -
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Vengono presi in esame vari progetti. In primo luogo una versione del vecchio progetto Fascetti, rielaborato con la previsione di una sottofondazione con pali. Vi è poi un progetto del prof. Penta, che prevede di “armare” il terreno di fondazione della Torre con un reticolo di pali trivellati di piccolo diametro (pali “Radiquell’epoca praticamente esclusivista di questa tecnologia. Un terzo progetto viene presentato dal prof. Letterio Donato, ordinario di . Donato prevedeva un’opera provvisionale, costituita da stralli di acciaio vincolati a due incastellature metalliche alte 40 m, poste a nord della torre, ed una sottofondazione costituita da 8 grandi cassoni a base quadrata torre mediante martinetti. La Commissione lascia cadere queste proposte, e prosegue sviluppo di sempre nuovi progetti. Nel 1963 è addirittura il Soprintendente di Pisa, arch. Nello Benporad, a presentare un progetto di consolidamento da lui redatto in collaborazione con l’arch. Enzo Vannucci. Sorprendentemente il progetto, avallato dall’autorevolezza del Soprintendente, ciaio collegata al tronco di base della Torre e fondata su di una plaessere tagliata all’altezza dell’attacco con le fondazioni, sollevata platea di fondazione e rimuovendo la struttura reticolare. Un progetto di analogo tenore viene presentato da Gustavo Colonnetti, illustre professore di Scienza delle Costruzioni del Politecnico di Torino. Il prof. Colonnetti aveva sviluppato e prevedeva di utilizzare un martinetto idraulico della portata di 1.000 t,
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nel quale l’avanzamento poteva essere controllato meccanicamente vento, avvalendosi del Centro Ricerche della FIAT e della galleria del vento del Politecnico di Torino. Giudicati con il senno di poi, tutti questi progetti appaiono assimilabili alle più o meno fantasiose proposte che continuano ad arrivare a Pisa da ogni parte del mondo, salvo che per l’autorevolezza dei proponenti. Fortunatamente, in quel momento manca un organo delegato a esaminarli e pertanto essi vengono lasciati cadere, benché Colonnetti eserciti una forte pressione.
5.8. La Commissione Polvani e l’appalto concorso internazionale Nel 1964 il ministro dei Lavori Pubblici dell’epoca, Giovanni Pieraccini, costituisce una Commissione … “con l’incarico di prodi concorso internazionale, o limitato alla scelta della soluzione tecnica da adottare o esteso altresì all’aggiudicazione dei lavori per la realizzazione del progetto prescelto”. La Commissione, fra l’altro, deve… “ mini del bando di concorso internazionale ovvero prestabilire le norme di massima in base alle quali dovranno essere presentati i progetti tecnici e le offerte delle imprese concorrenti”. Si ritiene che le conoscenze, di cui allora si disponeva, non ve che consentissero di acquisire elementi conoscitivi certi per ogni ulteriore programma di salvaguardia del Monumento. I compiti di nale delle Ricerche, e costituita da una trentina di componenti, fra
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funzionari ministeriali ed esperti. Degna di nota la presenza di un gruppo di Ingegneri geotecnici (Carlo Cestelli Guidi, Professore
Viene prescelta la soluzione di appalto concorso internazionale per la progettazione e l’esecuzione, in modo inscindibile, degli interviene redatto lo schema di bando e il relativo capitolato d’oneri. Gli studi e le ricerche condotti dalla Commissione Polvani su ogni aspetto del problema della Torre sono troppo ampi ed approfonditi per poter anche tentare di riassumerli in questa sede. Essi sono dettagliatamente esposti in tre bei volumi di Atti, pubblicati
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tore interessato (Ministero Lavori Pubblici, 1971). Nella presentazione di questi volumi la Commissione, “nella in ogni parte del mondo hanno manifestato interesse … esprime la speranza che la sua opera giovi a dare agli studiosi e ai tecnici un valido contributo per la soluzione dell’antico tormentoso problema della salvezza di così insigne monumento”. Fiducia e speranza blu”, come vengono chiamati nella cerchia degli addetti ai lavori, sono un’autentica miniera di dati ed informazioni, in gran parte ancora perfettamente validi. Viene bandito l’ appalto concorso fra Imprese italiane e straun’eventuale riduzione della pendenza a non oltre un grado sessagesimale. Ai concorrenti vengono forniti gli elementi tecnico scienDopo la morte del prof. Polvani, nel 1972 il Ministro dei Lavori Pubblici nomina una nuova Commissione, con il ruolo di Giovanni Travaglini, allora Presidente del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. In questo periodo si manifesta un cospicuo fenomeno di subsidenza della Piazza dei Miracoli, collegato a emungimenti di della Torre nel piano di massima pendenza si incrementa sensibilLa Commissione dispone un attento monitoraggio delle quone o almeno una sensibile riduzione dei pompaggi. Nel 1974 il Comune di Pisa emette provvedimenti che impongono la chiusura
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mente ai precedenti valori. Nel frattempo viene espletato l’appalto concorso. Hanno risposto al Bando ventidue gruppi, undici dei quali vengono ammesCommissione per circa un anno. A conclusione dell’esame, sono ritenuti meritevoli di particolare considerazione i progetti presentati dalle Ditte: FONDEDILE FONDISA GEOSONDA KONOIKE sorzio IMPRESIT GAMBOGI RODIO. Il progetto della FONDEDILE prevedeva una struttura di salvaguardia temporanea costituita da un “girello” reticolare di carpen-
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La Torre sarebbe stata poi sottofondata con circa 1900 micropali del diametro di 200 mm e della lunghezza di 23 m, variamente infunzione di sottofondazione e in parte una funzione di rinforzo del della struttura muraria in elevato, con perforazioni armate da barre metalliche cementate.
Il progetto della FONDISA prevedeva di realizzare nella parte sopra pendenza del monumento 30
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I tiranti sarebbero stati perforati a partire dalla prima cornice, ancorati nelle sabbie inferiori e messi gradualmente in tiro. Sotto la loro azione, si prevedeva un cedimento massimo di 42 cm al bordo nord della fondazione, e di 3 cm al bordo sud, con una rotazione verso ciascun lato, per correggere eventuali sbandamenti del monumento. Il progetto GEOSONDA conteneva anch’esso un’opera di presidio in carpenteria metallica, costituita da un traliccio spaziale con
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quattro punti di appoggio distanti circa quaranta metri dalla Torre. Una volta installata l’opera di presidio, si sarebbe consolidata la struttura muraria in elevato mediante cucitura dei due paramenti con barre di acciaio cementate entro perforazioni -
sarebbe stata cinturata con un anello in cemento armato precompresso, sia per migliorarne le condizioni statiche, sia per contenere alcuni dei pali.
proposto di Geosonda
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Il progetto KONOIKE consisteva nel migliorare le caratteristiche del terreno di fondazione con un procedimento allora appena sviluppato, e quindi poco conosciuto: il jet grouting. Si prevedeva di trattare un cilindro di terreno al di sotto della Torre del diametro di circa mento delle murature, né alcuna opera di presidio. In effetti, sempre giudicato col senno di poi, questo della Konoike appare l’unico l’esecuzione del trattamento previsto avrebbe provocato il crollo della Torre. IMPRESIT-GAMBOGI-RODIO si proponeva una sorta di approccio osservazionale, come si direbbe oggi. Veniva realizzato in primo luogo un elaborato sistema di regolazione della falda idrica contenuta nelle sabbie intermedie e nelle sabbie applicare alla Torre sistemi di forze stabilizzanti controllate e note.
Appalto concorso del 1973. L’opera provvisionale di Impresit Cambogi Rodio
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Una volta applicate tali forze, l’osservazione della risposta della zante necessario per riportare il monumento in condizioni di sicurezza. Quest’ultimo sarebbe stato fornito da micropali presolleciTutti questi interventi sarebbero stati preceduti da un massiccio consolidamento della struttura muraria in elevato, con cuciture metalliche cementate e cavi di precompressione sia longitudinali, sia circonferenziali. dell’appalto-concorso, del quale pertanto viene deliberata la non aggiudicazione.
Appalto concorso del 1973. La soluzione di Impresit Cambogi Rodio
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5.9. Ancora progetti Nel 1982 il nuovo Ministro dei Lavori Pubblici, Giuseppe Nicosolidamento della torre, dei quali 1,7 miliardi destinati allo studio del progetto. La legge prescrive che le opere di salvaguardia siano eseguite dagli organi tecnici dello Stato, mentre per il progetto di dei Lavori Pubblici, in sostituzione di ogni altro parere previsto dalla normativa. unico non ingegnere del gruppo. Il gruppo elabora un progetto di massima che viene esaminato per la prima volta dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici loro ipotesi, ritiene necessario che vengano sviluppate anche ipotesi di tipo diverso, nelle quali si agisca essenzialmente o unicamente sul terreno di fondazione del monumento. Il gruppo interagisce anIntanto il nuovo Ministro dei Lavori Pubblici, Enrico Ferri, lo studio del problema della sicurezza della Torre Pendente di Pisa nelle more è costituito dai professori: Remo Calzona, Elio Giangreco, Piero -
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vede, ancora ingegneri in grande prevalenza. Il Comitato è incaridi sicurezza della Torre e individuare eventuali altri provvedimenti di salvaguardia.
Frattanto la storia si ripete. Dopo il Campanile di S. Marco, il 17 marzo del 1989 crolla improvvisamente la Torre Civica di Pavia, facendo cinque vittime. Il Ministro Ferri si affretta a potenziare il Nel novembre del 1989 il Comitato trasmette al Consiglio Superiore un primo Rapporto e fa presente, in una lettera inviata al Ministro, che:… -
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mità sia da valutare con estrema attenzione, da parte degli Organi proposti al controllo e alla conservazione della Torre, l’opportunità di escludere tempestivamente l’accesso del pubblico alla Torre stessa ed alle zone limitrofe”. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, nell’Assemblea del 28 novembre 1989, dopo aver preso in esame il Rapporto del Comitato mità e della correlata necessità di salvaguardare l’integrità della Torre dando conseguente corso all’esecuzione dei primi interventi di manutenzione straordinaria sui loggiati, sussistano valide motivazioni per interdire l’accesso del pubblico limitatamente alla Torre, effettuando la perimetrazione nelle immediate soggiacenze”. A seguito di questo parere, il 6 dicembre 1989 viene pubdell’accesso del pubblico alla Torre di Pisa”. La chiusura viene demandata al Sindaco di Pisa, che la dispone per il 7 gennaio 1990. L’operazione si trasforma in un happening televisivo, con Raffaella Prandini, che promette la riapertura del monumento nel giro di pochi mesi. La chiusura della Torre produce una profonda impressione nell’opinione pubblica, e genera spinte contrastanti. Da un lato molti, e soprattutto i Pisani, premono per una rapida soluzione del cultori del restauro si diffonde la preoccupazione che tali pressioni si traducano in una soluzione poco meditata e quindi poco rispettosa -
tradizionalmente si è sempre occupato dei problemi della Torre, ed il nuovo Ministero dei Beni Culturali. Il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, peraltro, non si
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era limitato ad auspicare la temporanea chiusura al pubblico della Torre. Sempre nell’Assemblea del 28 novembre 1989, nel quadro delle possibili misure temporanee di presidio, il Consiglio aveva richiamato il proprio parere del 1987, nel quale si auspicava lo sviluppo di soluzioni progettuali che operassero essenzialmente sul terreno, piuttosto che sulla Torre. Sulla base di queste considerazioni aveva concluso esprimendo il parere: che siano da proseguire e concludere gli studi relativi alle ipotesi di cui ai precedenti «considerato» (e cioè, appunto, quelle relative ad un intervento sul terreno); e che … sia da valutare la necessità di porre in essere indicate.
5.10. Il Comitato Internazionale Raccogliendo in qualche modo queste indicazioni, nel gennaio del ad un Comitato di 11 esperti il compito di provvedere all’indivicutivo degli interventi necessari per il consolidamento e restauro esecuzione, e di scegliere il direttore dei lavori, operando anche in deroga alla normativa vigente. Il Comitato è costituito da esperti nominati dal Presidente del Consiglio Andreotti, su proposta congiunta dei Ministri per i Beni Culturali e Ambientali Facchiano e dei Lavori Pubblici Prandini. La sua competenza sostituisce ogni altra competenza collegiale in materia. -
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terdisciplinare nel quale i componenti ingegneri si confrontano alla pari con esperti di Restauro e Storia. Per l’attuazione della Legge viene stanziata una somma di 40 miliardi di lire per l’anno 1990. Al Comitato vengono subito aggiunti G. Macchi (Ingegneria Settis e A.M. Romanini (Storia dell’Arte). -
-
Comitato.
5.11. L’intervento di sottoescavazione Il Comitato Internazionale ha approfonditamente esaminato tutti i dati disponibili sul comportamento della Torre, sia quelli provenienti dall’elaborazione di informazioni di carattere storico, sia quelli derivanti da un sempre più completo ed approfondito monitoraggio. È così giunto alla conclusione che la Torre fosse affetta leaning instability, legata stenza, del sottosuolo. Un semplice modello concettuale della leaning instability è
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leaning instability
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periore è vincolata alla base a una cerniera elastica che reagisce ad
massa concentrata per il fuori piombo indotto dalla rotazione. Se, imponendo una certa rotazione, il momento stabilizzante della cerniera elastica è maggiore di quello ribaltante, l’equilibrio è stabile
Se le due coppie sono uguali, l’equilibrio è indifferente e il sistema graduale incremento della pendenza è reso possibile dallo stato di equilibrio indifferente ed è dovuto a piccole azioni cicliche come le dei terreni.
differenti equazioni costitutive per i terreni di fondazione. Queste indagini hanno condotto alla conclusione che, per la sua non lineun’altra importante conclusione è stata che una diminuzione della pendenza, anche relativamente ridotta, avrebbe prodotto un sostanConsapevole che la concezione, il progetto e la realizzazione di un intervento di stabilizzazione avrebbe richiesto tempi lunghi, il Comitato decise di adottare, nel frattempo, provvedimenti di stabilizzazione provvisori e completamente reversibili. Fra maggio 1993 e febbraio 1994 furono quindi disposti, sulla base della Torre a Nord, lingotti di piombo per un totale di circa 6,9
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Nel frattempo, dopo una approfondita discussione, il Comitato aveva deciso di stabilizzare permanentemente la Torre facendone diminuire l’inclinazione di mezzo grado, ovvero di 1800 secondi d’arco. Ci si proponeva di ottenere tale diminuzione inducendo un cedimento differenziale di segno opposto a quello esistente, agendo solo sui terreni di fondazione. Fra gli altri vantaggi di una tale soluformale, materiale e storica del monumento. Furono presi in esame vari possibili modi di ottenere una diminuzione di pendenza, studiandoli con analisi numeriche, pro-
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ve su modello, e anche con campi sperimentali in vera grandezza. Questo processo, durato alcuni anni, condusse a scegliere l’asporvazione”. Per prevenire ogni possibile incidente, fu concepita e realizzata un’opera di salvaguardia consistente in due stralli di acciaio,
giugno 1999 fu condotto un cauto e limitato esperimento di sottoescavazione, asportando il terreno con trivelle a elica operanti in 3 di terreno, per il 29% al di sotto della fondazione della Torre e per il
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a
b
Dopo il risultato molto positivo della sottoescavazione preliminare, fra il febbraio 2000 e il giugno 2001 venne condotta la sottoescam3 di terreno (per il 30% al di sotto della fondazione e per il 70% a Nord di essa) e rimuovendo tutti i lingotti di piombo. Nel giugno 2001 venne anche smontata la struttura di presidio.
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L’obbiettivo di ridurre di mezzo grado l’inclinazione della Torre fu ponesse mano allo scavo del catino.
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sorta di giustizia poetica nel porre rimedio agli effetti negativi di uno scavo malaccorto con un altro scavo, stavolta ben concepito ed eseguito.
5.12. Considerazioni conclusive La concezione e l’attuazione dell’intervento di stabilizzazione delchi scrive è stata anche una lunga (si provi a paragonare fra loro le za dei Miracoli, all’ombra di quei monumenti dall’aspetto fantastico di cose distanti pochi metri e molti secoli, e la scultura bronzea
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Quella altera e misteriosa straniera giunse un giorno lontano dall’Oriente su quel mare che ora tremola in lontananza alle sue spalle. E,
su quella piazza dove brilla ancora vicinissimo il suo sguardo enigmatico e lontano. Molte sono le conclusioni che potrebbero trarsi da questa ne alcune. In primo luogo, scorrendo queste righe appare evidente quale sia stata, in un arco di tempo di pochi anni, la profonda evonell’appalto concorso del 1973, o quelle elaborate nel secolo scorso, pur esaurienti sul piano meramente tecnico, vengono considedel monumento che, in ultima analisi, è il valore che ci si propone di salvaguardare con ogni intervento. L’elaborazione di una soluzione completamente soddisfacente implica la considerazione di esigenze molto diverse, e talvolta multidisciplinare. Un lavoro comune fra specialisti di diverse disci-
vario tipo, anche interpersonali, ma alla lunga si è rivelato estremamente fruttuoso. costruzione della Torre, con uno sforzo durato due secoli e malgrado l’evidente manifestarsi della pendenza, mi sembra trovare un bel riscontro 800 anni dopo nella testardaggine con la quale gli ingegneri ti a conservarla per l’ammirazione delle future generazioni.
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Indice
1. 1.1. 1.2.
L’INGEGNERIA GEOTECNICA FRA ARTE E SCIENZA Ingegneria e Scienza Greci e Romani
p. p. p.
9 9 12
1.6.
Il Medioevo prossimo venturo
p.
28
2.
LUCIO COCCEIO AUCTO: UN INGEGNERE ROMANO IN EPOCA TARDO REPUBBLICANA Cocceio architetto Cocceio ingegnere La Crypta Neapoletana
p. p. p. p.
33 33 36 40
2.1. 2.2. 2.3.
3.
LA TEORIA DELLA CONSOLIDAZIONE FRA TERZAGHI E FILLUNGER: UNA DISPUTA ACCADEMICA NELL’AUSTRIA DEGLI ANNI ’30
3.3. 3.4.
Paul Fillunger Terzaghi e Fillungher
p. p.
61 61
3.6. 3.7.
La tragedia Epilogo
p. p.
66 68
4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.
L’INGEGNERIA GEOTECNICA E IL SOTTOSUOLO DI NAP OLI Premessa Il sottosuolo di Napoli I problemi geotecnici La Commissione del 1966
p. p. p. p. p.
73 73 76 79 86
4.6. 4.7.
Il Commissariato Emergenza Sottosuolo La storia si ripete?
p. p.
90 93
5.
GLI INGEGNERI E LA TORRE PENDENTE DI PISA
p.
99
internazionale
p. 113
ARGOMENTI DI INGEGNERIA GEOTECNICA 1.
Prove di carico su pali di fondazione ALESSANDRO MANDOLINI
2.
Interazione fondazione terreno Modelli matematici e metodi numerici VINCENZO CAPUTO
3.
Introduzione alle indagini geotecniche Dalle norme alle esperienze ALESSANDRO FLORA
4.
Misure dinamiche in sito Applicazioni geotecniche CLAUDIO MANCUSO
5.
Caduta di massi Analisi del moto ed opere di protezione GIAN PAOLO GIANI WILLIAM F. VAN IMPE, NUNZIANTE SQUEGLIA
7.
Stabilità dei pendii in roccia Rilievi strutturali e spostamenti ammissibili NICOLA NOCILLA, GIANFRANCO URCIUOLI
8.
Drenaggi a gravità per la stabilizzazione dei pendii AUGUSTO DESIDERI, SALVATORE MILIZIANO, SEBASTIANO RAMPELLO
9.
La resistenza non drenata delle argille poco consistenti LUIGI CALLISTO
10. Risposta sismica locale Teoria ed esperienze GIUSEPPE LANZO, FRANCESCO SILVESTRI
11. Piastre circolari di fondazione GIOVANNI BATTISTA FENELLI, GIANPIERO RUSSO 12. Principi di progettazione geotecnica RUGGIERO JAPPELLI 13. La risposta sismica dei pali di fondazione GIOVANNI DENTE 14. Meccanismi di deformazione e rottura dei pendii LUCIANO PICARELLI 15. Analisi di stabilità dei pendii I METODI DELL’EQUILIBRIO LIMITE CAMILLO AIRÒ FARULLA 16. Cedimenti di fondazioni su sabbia UN METODO DI CALCOLO LORELLA MONTRASIO 17. Le colate rapide ANNA SCOTTO DI SANTOLO 18. Analisi dei diaframmi multiancorati VINCENZO PANE, CLAUDIO TAMAGNINI 19. Jet grouting Tecnica, progetto e controllo PAOLO CROCE, ALESSANDRO FLORA, GIUSEPPE MODONI 20 Modellazione geotecnica in centrifuga EMILIO BILOTTA, NEIL TAYLOR 21. Analisi limite in Ingegneria Geotecnica CLAUDIO TAMAGNINI SALVATORE MILIZIANO 23. Tecnologie senza scavo PAOLO BOZZA 24. Prove penetrometriche dinamiche DIEGO LO PRESTI, NUNZIANTE SQUEGLIA 25. Storie di Geotecnica CARLO VIGGIANI
copyright © 2011 HEVELIUS EDIZIONI S.r.l. Via A. Zazo, 6 - Benevento www.hevelius.it Finito di stampare da Aesse Stampa - Benevento nel mese di ottobre del 2011 ISBN 978-88-86977-69-2
La prima e la seconda delle vicende di Ingegneria Geotecnica che sono raccontate in questo libro si rifanno alla storia. Nella prima, si segue lo sviluppo del pensiero scientifico da Archimede e Euclide a Galileo e Newton, con la lunga parentesi del Medio Evo, e si esplorano i rapporti fra la Scienza e l’Ingegneria. Nella seconda si descrivono tre monumentali opere di ingegneria pre-scientifica: le gallerie romane nei Campi Flegrei realizzate nel I secolo a.C. da Lucio Cocceio Aucto. Queste gallerie sono state a lungo utilizzate, talvolta fin quasi al secolo scorso, e poi gradualmente abbandonate al degrado e dimenticate. La terza ricorda la straordinaria vicenda di Terzaghi e della sua disputa con Fillunger sulla teoria della consolidazione, nella Vienna degli anni ’30 del 900. Poi la vicenda del sottosuolo di Napoli, dei rischi che esso pone in essere per la città e dei modi in cui si è tentato di mitigare questi rischi, storia anch’essa ricca di insegnamenti e probabilmente in gran parte sconosciuta. Infine, il racconto degli assidui sforzi che, a partire dalla metà del XIX secolo, sono stati condotti per comprendere il fenomeno dell’inclinazione della Torre di Pisa e dei successivi interventi che, dopo molti tentativi e qualche errore, hanno portato alla stabilizzazione della Torre.
e 18,00
ISBN 978- 88-86977-69-2