Cedimenti, assestamenti, fessurazioni & Co.
Data pubblicazione: 20-mar-2016 20.09.58
Uno dei lavori più frequenti che vengono chiesti al topografo è quello del monitoraggio.
Spesso, infatti, in cantiere si verificano dei fenomeni che vanno tenuti sotto controllo, come fessurazioni vicino agli scavi, cedimento o assestamenti del terreno (ad esempio io avevo degli innalzamenti vicino a delle iniezioni di consolidamento), spanciamenti a seguito di scavi.
La prima cosa da tenere ben presente è che bisogna riferirsi a punti esterni che siano ragionevolmente stabili: è assolutamente da evitare l'eseguire monitoraggi da punti che sono essi stessi in movimento. Ad esempio quando si parla di livellazioni bisognerà che il caposaldo sia lontano dall'area interessata al movimento, altrimenti non avremo la certezza del risultato. E non basta, normalmente, un solo caposaldo: meglio averne almeno due, magari distanti. In questo modo vedremo se ci sono movimenti in atto anche sul riferimento. Certo due non sono il massimo perché sapremo "che sta succedendo qualche cosa" ma non sapremo in quale dei due punti ricercare l'anomalia. Ecco che almeno tre ci vengono in aiuto.
Il secondo principio da tenere ben presente è che è essenziale che le misure, per quanto possibile, siano condotte sempre dalla stessa posizione, con gli stessi criteri, possibilmente con lo stesso strumento e (meglio ancora) con lo stesso operatore.
Oggi, almeno per quanto riguarda i controlli con allineamento, vengono in aiuto i distanziometri: è facile mettere dei punti esterni (ad esempio con dei target incollati in posizioni convenienti) in modo da verificare periodicamente se la propria stazione (e il punto di riferimento per l'allineamento) sono fermi.
Le livellazioni saranno condotte necessariamente chiuse, partendo da un caposaldo e facendovi ritorno. Gli altri (due) caposaldi di controllo andranno battuti durante il giro e non entreranno nel calcolo diretto: ci limiteremo a verificarne la congruità della quota osservata. Sarà comunque bene predisporre anche una livellazione chiusa che li comprenda indipendentemente dalle operazioni principali. In presenza di valori anomali la rifaremo e ragioneremo (ovviamente è dato per scontato che la chiusura è stata valida) sui dislivelli. Infatti non sapremo quale è il caposaldo incriminato e perciò potremo solo ragionare in termini relativi.
Un'altra buona idea (controllo di cedimenti di pareti, ad esempio di edifici) è quella di organizzarsi per un "giro" attorno all'isolato, ponendo sui vertici o comunque in luoghi opportuni dei chiodi "di passaggio". Ovviamente i caposaldi principali andranno posti sul lato dell'isolato non interessato ai lavori. Come al solito faremo stazione sempre dagli stessi punti, anzi li segneremo a terra con della pittura! Sulle pareti dell'edificio andranno incollati degli spezzoni di metro da muratore (quelli da 20 centimetri). In questo modo le letture saranno garantite sempre nello stesso posto, alla stessa distanza dal livello (e quindi una eventuale sua cattiva taratura non influirà troppo sui risultati) e risparmieremo anche il canneggiatore (più che una questione economica è una questione di ripetibilità delle misure).
Prima di passare a descrivere gli scenari più frequenti (e per i quali nella sezione download c'è un apposito articolo) diciamo due parole sulla visualizzazione dei risultati.
In genere chi controlla (diciamo il nostro capo che ci ha commissionato il controllo) vuole vedere tre cose:
il cedimento totale dall'inizio del monitoraggio
il cedimento parziale fra le due ultime osservazioni
un diagramma, meglio se con linee sovrapposte per poter capire cosa succede nel complesso
Non è difficile organizzarsi con Excel. Gli esempi allegati possono benissimo servire da base.
Vediamo i principali tipi di monitoraggio:
Certamente il primo tipo è quello dei cedimenti, ovvero di un controllo altimetrico. Va fatto con il livello (si potrebbe tentare con una totalstation, magari reflectorless, ma la misura dell'hs è imprecisa e non si possono apprezzare con sicurezza i mini-movimenti). Se proprio non c'è altra via cerchiamo almeno di "attaccarci" a qualche punto esterno in modo da non dover misurare con il metro l'altezza strumentale.
Poi ci sono le fessure. Qui lo strumento serve a poco. Io avevo risolto il problema con dei semplici chiodi di acciaio e un calibro da meccanico: messi due chiodi a cavallo della fessura ne misuravo la distanza con quello strumento (che legge il decimo di millimetro). Per maggior sicurezza si può anche intervenire con una legatura in filo metallico fra le due teste: quando si rompe è segno che la fessura si è allargata, viceversa se perde tensione. Però un filo (tipicamente ferraccio reperibile in cantiere) prima di rompersi si deforma e quindi non è proprio una sentinella pronta a comunicarci l'informazione. Oggi si potrebbe pensare anche, economicamente, a sistemi elettronici. I sensori ci sono e costano poco. Naturalmente ci va un'interfaccia e in questo Arduino potrebbe darci una mano. Certo, bisogna sapere qualche cosa di elettronica....