Decreto 24 Marzo 1982
(G.U. 4-8-1982, n° 212 supplemento)
Vista la legge 2 Febbraio 1974 n° 64, recante provvedimenti
per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone
sismiche;
Ritenuto che, in forza dell'art. 1 della stessa legge
devono essere emanate norme tecniche per la disciplina della
costruzione;
Vista la normativa contenuta nel "Regolamento per la compilazione
dei progetti, la costruzione e l'esercizio
degli sbarramenti di ritenuta (dighe
e traverse)" approvato con decreto del Presidente della Repubblica
1° Novembre 1959, n° 1363;
Visto il parere favorevole del Consiglio Superiore dei
Lavori Pubblici sulla nuova normativa tecnica
relativa alla progettazione e costruzione
delle dighe di sbarramento, espresso con voto 616/79 del 17 Luglio 1981;
E' approvato il testo delle norme tecniche riguardanti la progettazione e la costruzione delle dighe di sbarramento.
Ai sensi dell'art. 32 della legge 2 Febbraio 1974,
n° 64, dette norme entreranno in vigore trenta giorni dopo
la pubblicazione del presente decreto
nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana.
La nuova normativa sostituisce il testo delle "Norme
per il calcolo e la costruzione dei diversi tipi di sbarramento"
di cui alla seconda parte del "Regolamento
per la compilazione dei progetti, la costruzione e l'esercizio degli
sbarramenti di ritenuta (dighe e traverse)" approvato
con decreto del Presidente della Repubblica 1° Novembre
1959 n° 1363.
Roma, addì 24 marzo 1982
Il Ministro dell'Interno
ROGNONI
Il Ministro dei Lavori Pubblici
NICOLAZZI
A. CLASSIFICAZIONE E DEFINIZIONE
A.1. Classificazione.
Agli effetti delle norme che seguono, gli sbarramenti sono classificati nei tipi seguenti:
B. NORME GENERALI.
B.1. - Ampiezza massima delle onde nel serbatoio.
Al fine della determinazione del franco netto in cui in
A.2. possono essere assunti in mancanza di più precise indagini,
i valori seguenti delle ampiezze
massime delle onde nel serbatoio,
in m, inteso con F la lunghezza massima del fetch, in km, a fronte
della diga e con V la massima delle velocità
medie del vento, in km per ora.
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F = |
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V = 100 |
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V = 80 |
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V = 60 (o minore) |
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Per i valori di F e V intermedi fra i precedenti le ampiezze predette sono determinabili per interpolazione.
B. 2. - Terreni di fondazione.
In sede di progetto esecutivo saranno individuati i dettagli
litostratigrafici e strutturali delle formazioni presenti nel corpo di
fondazione; ove la zona
di imposta interessi più
di ununità litostratigrafica, le indagini riguarderanno tutte le
unità litostratigrafiche interessate ed il tipo di contatto tra
esse.
Saranno inoltre determinate le proprietà meccaniche,
con particolare riguardo alla resistenza e la deformabilità, e la
permeabilità dei terreni, sia
sciolti che lapidei, almeno fino
alla profondità a cui potrà risultare apprezzabile 1'influenza
dei carichi esercitati dallo sbarramento e delle azioni
esercitate dall'acqua del serbatoio; saranno
inoltre determinate le caratteristiche della circolazione idrica sotterranea.
L'area oggetto delle suddette indagini sarà estesa
convenientemente a monte, a valle e, nei riguardi della stabilità
dei versanti, al di sopra delle
imposte della diga e relative opere
ausiliarie.
Le caratteristiche di cui sopra sono da determinare con
analisi, prove, accertamenti di laboratorio ed in sito. In ogni caso le
indagini insito e quelle
di laboratorio dovranno opportunamente
integrarsi ed i loro risultati, riassunti ed analizzati in apposita relazione,
dovranno essere correlati fra loro.
La documentazione delle indagini geognostiche in sito
(risultati dei sondaggi, cunicoli, trincee, pozzi e dispositividi osservazione)
dovrà essere
completa in ogni sua parte e firmata
dall'estensore della relazione stessa.
Nel caso in cui siano previsti trattamenti o interventi
particolari per sopperire a difetti locali ovvero per migliorare le caratteristiche
generalidei terreni e, in particolare,
per ridurne la permeabilità, dovranno essere svolte
prove in sito allo scopo di verificare la possibilità di esecuzione
dei trattamenti stessi e la loro efficacia.
Durante gli scavi che precedono la costruzione della
diga sarà eseguito 1'accertamento continuo relativamente alla rispondenza
delle caratteristiche della roccia
alle previsioni del progetto esecutivo.
Per le opere da costruire in aree che non appartengono
alle zone comprese negli elenchi di cui all'art. 3, secondo comma, puntia)
e c) della legge 2-2-1974, n. 64, dovrà
essere condotto uno studio geotettonico e macrosismico
ai fini dell'eventuale equiparazione a zone classificate e quindi all'applicazione
delle norme relative.
Nelle zone da ritenere soggette a sismi, è da
escludere la costruzione di dighe murarie se la fondazione non ha caratteristiche
meccaniche
notevolmente uniformi e se le discontinuità
strutturali hanno origine da faglie in presumibile stato di attività.
E' ancora da escludere, nelle zone predette, leseguibilità
di opere anche di materiali sciolti se nelle fondazioni sono presenti sabbie
fluidificabili o argille sensibili. La
presenza di terreni altamente costipabili richiede la valutazione degli
effetti, in caso di sisma, sulla struttura.
E' in ogni caso da escludere l'eseguibilità di
dighe di qualsiasi tipo se sulle spalle della sezione di sbarramento, anche
al disopra del livello
massimo di invaso, esistono condizioni
di prevedibile pericolo di frane in condizioni normali o in conseguenza
di sismi.
B. 3. - Verifiche di sicurezza.
Le verifiche di sicurezza dovranno essere eseguite in
ordine alle azioni di peso proprio della struttura e di spinta dell'acqua
per livello del serbatoio alla quota di
massimo invaso nonché di sottopressioni, di coazioni
termiche e da ritiro quali in seguito specificate per le diverse specie
di strutture.
Le verifiche stesse sono da estendere di norma alla fondazione,
tenuto conto dei provvedimenti eventualmente previsti per migliorarne le
caratteristiche meccaniche
e di tenuta.
B. 4. - Azioni sismiche.
Nelle verifiche di sicurezza delle dighe da costruire
nelle zone dichiarate sismiche ai sensi del secondo comma dell'art. 3 della
legge 2-2-1974, n. 64, ed in quelle
ad esse assimilate a norma dell'ottavo comma dell'art.
B - 2 delle presenti norme, le azioni inerziali della massa strutturale
e dell'acqua saranno assunte con le
regole seguenti salvo quant'altro specificato ai punti
C-4 b) e H-6.
Le azioni inerziali della massa strutturale sono costituite convenzionalmente dalle seguenti forze unitarie di volume:
1) orizzontali, parallele al piano della sezione maestra della diga, di valore
ove:
| è il coefficiente di intensità sismica; |
S e il grado di sismicità (S/
2) come definito nel decreto ministeriale 3-3-1975 relativo alle Norme
tecniche per le costruzioni in zone sismiche;
W è il peso unitario di volume del materiale;
2) orizzontali, di intensità uguale alle precedenti,
ma ad esse perpendicolari;
3) verticali, di intensità.
dove il coefficiente m è da assumere non inferiore a 0,5
Le azioni di inerzia dell'acqua, i cui effetti sono da
aggiungere a quelli di inerzia della massa muraria, saranno assimilate
ad una
distribuzione continua di pressione
normali al paramento di monte di intensità.
ove: C è il coefficiente di intensità sismica
nella misura prevista dalle norme sopra citate; g
il peso per unità di volume dell'acqua;
y0 la differenza fra la quota massima
di invaso come in appresso specificata e la quota del punto
più depresso dell'alveo naturale in
corrispondenza del paramento (*) di monte
della struttura; c é la funzione
in cui y è la differenza fra la quota massima
di invaso e la quota del punto generico del paramento a cui è associata
la pressione p
sopra indicata e cm è
un coefficiente dipendente dall'angolo a di
inclinazione del paramento rispetto alla verticale, a cui sono da
attribuire i seguenti valori (da interpolare per
valori dell'angolo non compresi nella tabella):
a = 0° 5° 10° 20° 40° 60° ed oltre
cm = 0,74 0,70 0,67 0,60 0,45 0,30
Se il paramento di monte ha inclinazione non costante
è da assumere per cm il valore medio pesato in
base all'estensione dei singoli tratti
di diversa inclinazione fra i valori
sopra indicati con riferimento alla sezione maestra; per le eventuali zone
con inclinazione negativa
(a strapiombo) sarà assunto per cm
il valore 0,74.
a Quota massima d'invaso da considerare:
1) se gli sfioratori superficiali sono in tutto muniti
di paratoie, qualunque sia il loro tipo, la quota di massimo invaso;
2) se gli sfioratori superficiali sono in parte a soglia
libera ed in parte muniti di paratoie, la quota che verrebbe raggiunta
dal livello dell'acqua,
a paratoie chiuse, per l'evacuazione
sulla soglia libera di una portata metà della massima prevista;
3) se gli sfioratori sono in tutto a soglia libera, la
quota corrispondente alla evacuazione come in 2).
Se il serbatoio è dotato di scarichi di fondo in
grado di erogare, con battente non superiore ad un terzo del dislivello
fra la quota della loro
bocca e la quota di massimo invaso,
portate fino alla metà della massima prevista per gli sfioratori
superficiali, è ammesso che nelle verifiche di
sicurezza per la condizione a vuoto i coefficienti di
intensità sismica siano ridotti a metà di quelli
sopra indicati.
B. 5. - Controlli del comportamento dell'opera - Osservazioni e misure.
I progetti esecutivi degli sbarramenti comprenderanno
anche un piano generale degli apparecchi e dispositivi di controllo del
comportamento dell'opera,
da installare nella struttura e nella fondazione.
Sono di norma da prevedere le osservazioni e misure:
degli elementi meteorologici; dei livelli nel serbatoio e nelle eventuali
falde a valle; delle perdite d'acqua dalla
struttura e dal suo contorno; delle temperature esterne
ed interne; delle sottopressioni e pressioni interstiziali; delle deformazioni
e degli spostamenti della struttura e
del terreno di appoggio sottostante e circostante; dei
fenomeni sismici relativamente alle dighe ubicate in zone da ritenere soggette
a sismi.
In linea generale sono da preferire apparecchi registratori,
eventualmente con trasmissione dei dati a distanza; registratori saranno
in ogni caso quelli di misura dei
livelli nel serbatoio e dei fenomeni sismici.
Il piano di cui al primo comma dovrà anche indicare
la frequenza con cui si intende eseguire ciascuna specie di osservazione
nei diversi periodi seguenti:
durante la costruzione; durante il primo invaso; nei
primi tre anni di regolare esercizio; negli anni successivi.
C. DIGHE MURARIE IN GENERALE.
C. 1. - Fondazione.
L'andamento generale della superficie finale di fondazione
non dovrà avere inclinazioni che non garantiscano la sicura stabilità
dell'opera e dovrà
mancare di gradini, risalti e cambiamenti bruschi di
pendenza in qualsiasi direzione.
Le operazioni di scavo saranno da condurre con tutti
gli accorgimenti affinché la superficie finale risulti fresca e
non sconnessa dalle operazioni stesse.
Prima di iniziare il getto del calcestruzzo dovrà
essere controllato, zona per zona, che la superficie di fondazione non
abbia subito alterazioni.
Essa verrà ripulita con getti di acqua ed aria
in pressione ed i detriti verranno accuratamente asportati.
Nelle roccia di fondazione sarà realizzato uno
schermo di impermeabilità con iniezioni di cemento o di altre idonee
sostanze. Con adeguati provvedimenti
di sicura efficacia, accuratamente studiati, potranno
essere migliorate le caratteristiche meccaniche della roccia nel campo
in cui 1'opera determina sensibili tensioni.
Iniezioni cementizie sono da eseguire lungo il piede
del paramento di monte ai fini della tenuta fra roccia e struttura muraria.
C. 2. - Cemento - Calcestruzzo.
Per la confezione del calcestruzzo verrà impiegato
cemento della composizione più opportuna sia per la resistenza meccanica
a lunga maturazione,
sia per lo sviluppo del calore di idratazione, per il
ritiro e per la resistenza chimica. Preliminarmente e nel corso dei lavori
il cemento verrà
sottoposto a sistematiche prove di controllo di tutte
le sue caratteristiche.
Gli aggregati non dovranno essere gelivi e/o friabili;
dovranno essere esenti da sostanze organiche ed inorganiche nocive alle
caratteristich
e del calcestruzzo. Essi verranno divisi in almeno quattro
classi granulometriche e, di norma, lavati.
L'assortimento granulometrico e la dimensione massima
degli aggregati, la dose di cemento, il rapporto acqua-cemento, la specie
e la dos
e di eventuali additivi, il procedimento di confezione,
di trasporto, di posa in opera e di costipazione del calcestruzzo dovranno
essere tali
da conferire a questo i migliori requisiti di omogeneità,
compattezza, impermeabilità, resistenza meccanica e durabilità,
con particolare
riferimento all'azione del gelo, all'azione chimica dell'acqua
di invaso ed alle condizioni ambientali atmosferiche.
In sede di progettazione esecutiva della diga verranno
seguiti, presso un laboratorio specializzato, studi sperimentali preliminari
circa la
composizione del calcestruzzo, con gli aggregati ed il
cemento dei quali si prevede 1'impiego; essi dovranno indicare la composizione
da
adottare nella costruzione dell'opera per ottenere le
migliori caratteristiche generali relative al particolare impiego; gli
studi stessi dovranno
inoltre determinare la correlazione fra le resistenze,
sia a compressione che a trazione (da prova indiretta o brasiliana) a 7
giorni, a 28 giorni
ed a 90 giorni di maturazione.
C. 3. - Getti e controlli del calcestruzzo.
I getti dovranno susseguirsi in successione verticale
con la maggiore possibile continuità.
Sospensioni protratte oltre l'inizio dell'indurimento
del calcestruzzo richiedono che le superfici di ripresa siano accuratamente
preparate con scarnitura, ravvivamento e perfetta pulitura.
Nelle riprese di eventuali sospensioni a lungo termine
sono da adottare provvedimenti per assicurare la tenuta e/o il drenaggio
in prossimità
del parametro di monte, nonché la migliore possibile
continuità delle caratteristiche meccaniche della struttura su tutta
la superficie di ripresa.
Durante l'esecuzione dell'opera verranno sistematicamente
controllate le caratteristiche del calcestruzzo impiegato prelevando campioni
dai gett
i e sottoponendoli a prove nel laboratorio di cantiere.
I risultati verranno elaborati e riassunti con criteri statistici.
Nel primo periodo dei getti la frequenza dei prelievi
per le prove di compressione sarà di almeno un prelievo per ogni
500 m³ di impasto e,
comunque, non inferiore ad un prelievo per ogni giorno
di lavoro fino a raggiungere il numero di trenta prelievi.
Successivamente la frequenza di questi potrà essere
ridotta ma, in ogni caso, non al di sotto di un prelievo ogni 3000 m³
di impasto oppur
e ad un prelievo ogni tre giorni di getto.
Con ciascun prelievo verranno confezionati quattro provini
per prove a sette giorni di stagionatura, quattro provini per prove a ventotto
giorni
e quattro provini per prova a novanta giorni. Con i relativi
risultati verranno determinate le resistenze caratteristiche, secondo le
disposizioni
di cui alla legge 5-11-1971, n. 1086, e successive norme
tecniche relative alle opere di conglomerato cementizio.
Nel corso d'esecuzione dell'opera la resistenza caratteristica
a compressione a novanta giorni potrà essere anticipatamente prevista
sulla base
dei risultati delle prove a ventotto giorni e della correlazione
fra le resistenze caratteristiche alle due maturazioni determinata con
le prove
preliminari di cui al quarto comma dell'articolo precedente.
Essa, salvo il controllo con i risultati delle prove
effettuate a novanta giorni, dovrà risultare costantemente non inferiore
a quattro volte la
tensione principale massima a compressione nella struttura
quale determinata nell'analisi statica.
Per il controllo a breve termine del corretto funzionamento
degli impianti di confezione del calcestruzzo e per i tempestivi eventuali
interventi
correttivi, verranno eseguite prove di tipo speditivo;
prelevati giornalmente dei campioni del calcestruzzo, verranno da essi
eliminati, mediante
vagliatura, gli elementi degli aggregati di dimensioni
maggiori (di norma superiori a 30¸ 50
mm); con il passante saranno confezionati provini
di dimensioni adeguate (100¸
150 mm) che saranno poi sottoposti a prove di compressione a brevi stagionature.
C. 4. - Azioni agenti sulla struttura.
Le verifiche di sicurezza a serbatoio pieno dovranno porre
a base, oltre che le pressioni sul paramento di monte correlative al livello
di superficie
dell'acqua alla quota di massimo invaso, quanto segue:
a) Spinta del ghiaccio
Per le dighe situate in zone in cui e prevedibile la
formazione sulla superficie del serbatoio di un campo continuo di ghiaccio
con
spessore superiore a 20 cm, verrà anche considerata
la spinta dovuta al ghiaccio, concomitante con le pressioni idrostatiche
relative a
lla quota massima di regolazione.
La spinta del ghiaccio verrà considerata orizzontale,
corrispondente alla pressione di 150 kPa (1,52 kgf/cm²
circa) con riferimento alla
proiezione verticale della superficie di contatto fra
ghiaccio e paramento della diga.
b) Azioni sismiche
Per le dighe murarie del tipo A-b) e per le volte delle
dighe del tipo A-c) ubicate in zone ritenute soggette a sismi, le forze
Fh e Fn di
cui all'art. B-4 a) sono da moltiplicare per due.
Per le dighe del tipo A-a-2) e per i contrafforti delle
dighe del tipo A-c) analogamente ubicate, sono da moltiplicare per due
solo le forze
orizzontali dirette perpendicolarmente al piano medio
dello sperone o contrafforte.
Qualora le azioni inerziali della massa muraria vengano
ricavate da unanalisi dinamica basata su terremoti di progetto che tengono
conto
delle caratteristiche sismotettoniche del sito, le componenti
orizzontali dei terremoti di progetto dovranno avere spettri di risposta,
in termini
di accelerazione, tali che l'area compresa fra la curva
con smorzamento 5% l'asse delle ascisse T0 e le ordinate
per T0 = 0 e T0 = 0,8 sec ,
sia maggiore o uguale alla analoga area corrispondente
allo spettro di risposta di cui al punto B 6 del decreto ministeriale del
3-3-1975,
moltiplicata per due nei casi previsti nei due commi
precedenti. La componente verticale di ciascun terremoto avrà spettro
di risposta tale
per cui l'area definita come sopra sia la metà
di quella corrispondente alle componenti orizzontali.
Le tre componenti di eccitazione devono essere considerate
contemporanee.
Qualora si segua la tecnica della analisi modale a partire
da uno spettro di risposta, la sovrapposizione dei contributi modali
dovuti alla tre componenti si esegue come qui di seguito
precisato.
Sia Zk, il contributo del modo i, per
la componente K ad un effetto Z del sisma (componente di
tensione o di deformazione
o di spostamento). II contributo complessivo Zk
per la componente K e dato da:


Nelle dighe dei tipi A- a) ed A - c) è da porre
in conto, al fine della verifica di stabilità allo scorrimento,
anche una sottospinta agente ù
nelle sezioni di fondazione e di ripresa dei getti, intesa
come risultante delle pressioni idriche agenti sulle sezioni stesse, la
cui
distribuzione convenzionale e indicata nel seguito.
C. 5. - Prove su modello.
A complemento delle verifiche di sicurezza saranno sempre
utili prove statiche, e se del caso, dinamiche, su modello.
Esse sono di norma necessarie per strutture di particolare
importanza, specie se ubicate in zone ritenute soggette a sismi.
Prove idrauliche su modello circa le forme e l'efficienza
delle opere di scarico di fondo e di superficie nonché sui relativi
dispositivi di dissipazione di energia sono di norma
necessarie.
C. 6. - Disposizioni particolari strutturali e costruttive.
a) Franco e coronamento.
II franco netto non deve essere inferiore ad un metro.
La larghezza del coronamento dovrà essere tale
da consentire la transitabilità con mezzi adeguati anche meccanici
per
la sorveglianza e la manutenzione dell'opera.
Il profilo di sommità del paramento di valle delle
dighe tracimabili deve essere prescelto cosi che la vena sfiorante vi aderisca,
senza depressioni, su tutta 1'altezza, ovvero che se
ne distacchi subito dopo la soglia sommitale, provvedendo in questo caso,
con adeguati dispositivi, alla areazione al di sotto.
In ogni caso sono da studiare, di norma con 1'ausilio di modelli,
le disposizioni protettive dalle erosioni alla base della
struttura.
b) Cunicoli d'ispezione e drenaggi.
Entro la struttura, in prossimità del piede del
paramento di monte e lungo 1'intero sviluppo di esso, è da disporre,
quando e dove lo spessore,
anche agli effetti statici, lo consente, un cunicolo
praticabile, al quale faranno capo le estremità superiori delle
perforazioni drenanti nella roccia
e le estremità inferiori delle canne drenanti
disposte nel corpo della struttura.
Sono da prevedere dispositivi per la misura delle portate
delle permeazioni raccolte dalle perforazioni e canne predette e per la
misura
delle pressioni nelle perforazioni.
In quanto possibile il cunicolo avrà dimensioni
che consentano l'esecuzione di successive perforazioni ed iniezioni.
D. DIGHE A GRAVITA' ORDINARIE.
D. 1. - Caratteristiche. Verifiche di sicurezza.
Si intendono a gravità ordinarie le strutture ad
asse planimetrico rettilineo o a debole curvatura, con profilo trasversale
fondamentale triangolare a sezioni orizzontali piene,
divise in conci da giunti permanenti, secondo piani verticali normali
al loro asse, posti a distanze reciproche sufficienti
a prevenire fessurazioni da cause termiche o da ritiro.
Per esse le verifiche di sicurezza sono da eseguire per
la sezione di fondazione alla quota più bassa e per le sezioni a
varie
quote nella struttura, ponendo in conto i seguenti fattori:
peso proprio, spinta idrostatica, sottospinta e, se del caso, spinta del
ghiaccio e azioni sismiche.
a) Verifiche di stabilità allo scorrimento.
Quando la diga è munita di canne e fori drenanti,
nel corpo ed entro la fondazione, a distanza tra loro non superiore a m
2,50 il diametro
dei quali non sia inferiore a 200 mm in fondazione e
120 mm nel corpo, le sottopressioni determinanti la sottospinta verranno
assunte
linearmente decrescenti in direzione monte-valle, da
un valore pari alla massima pressione idrostatica di invaso in corrispondenza
del paramento di monte, alla pressione idrostatica massima
che si può verificare lungo la linea dei drenaggi tenuto conto della
quota
di libero efflusso di essi, indi al valore dalla massima
pressione idrostatica che può verificarsi in corrispondenza del
paramento di valle.
La pressione massima lungo la linea dei drenaggi e comunque
da assumere non inferiore alla pressione idrostatica di valle aumentata
di 0,35 volte la differenza tra la pressione idrostatica
di monte e quella di valle.
Quando i drenaggi non soddisfano alle condizioni sopra
indicate le sottopressioni verranno assunte variabili linearmente su tutto
lo spessore della struttura fra i valori estremi sopra
indicati.
Il rapporto fra la somma delle componenti parallele alla
superficie di fondazione ed alle superfici di ripresa dei getti delle forze
sopra
specificate e la somma delle componenti normali non deve
superare 0,75. Tale limite è elevato a 0,80 per le sezioni comprese
fra il
coronamento e 15 metri al disotto di esso se il supero
di 0,75 deriva solo dalle azioni sismiche.
Agli effetti della verifica precedente non è ammessa,
ai fini del calcolo, una pendenza delle superfici predette maggiore di
0,05.
Per le sezioni di fondazione il limite 0,75 è
da ridurre convenientemente, quando le caratteristiche della roccia risultano
sfavorevoli
alla sicurezza allo scorrimento.
b) Verifica di resistenza.
La verifica di resistenza è da condurre per le
seguenti condizioni di carico:
- a serbatoio vuoto: per le azioni di peso proprio ed
eventualmente sismiche;
- a serbatoio pieno: per le azioni di peso proprio, di
pressioni idrostatiche sul paramento di monte, di spinta del ghiaccio ed
eventualmente sismiche.
Dovranno risultare ai lembi di tutte le sezioni orizzontali:
- tensioni principali di compressione non superiori al
carico di sicurezza del materiale determinato in base alla resistenza caratteristica
come indicato in C - 3 (sesto comma);
- tensioni principali di trazione non superiori a 300
kPa (3 kgf/ cm² circa).
Sono peraltro accettabili tensioni principali di trazione
fino al limite di 500 kPa (5 kgf/ cm²
circa) se il supero di 300 kPa è indotto unicamente dalle azioni
sismiche.
E. DIGHE A SPERONI E A VANI INTERNI.
E. 1. - Caratteristiche generali e verifiche di sicurezza.
Si intendono a speroni e a vani interni le strutture
costituite da una successione di elementi indipendenti (speroni) con profilo
fondamentale triangolare,
a reciproco contatto lungo il paramento di monte ed,
eventualmente, anche in tutto o in parte lungo quello di valle e con superfici
laterali
distanziate nel tratto intermedio; gli elementi possono
essere pieni o cavi nel tratto mediano delle sezioni orizzontali.
Se il valore del rapporto fra 1'interasse di due elementi
affiancati e lo spessore minimo di essi o la somma degli spessori minimi
se trattasi di elementi cavi, è compresa
fra due e quattro per almeno 2/3 dell'altezza dell'elemento,
le verifiche di sicurezza sono da condurre secondo le indicazioni in D-1
relative alle dighe a gravità
ordinaria, salvo che le sottopressioni si riterranno
agenti soltanto sotto la testa di monte dell'elemento con riduzione a zero
sul contorno di valle di essa.
Se il rapporto predetto è minore di due valgono
integralmente le norme per le dighe a gravità ordinaria: se è
superiore a quattro la struttura è da considerarsi speciale.
E. 2. - Caratteristiche particolari di forma. Giunti
permanenti. Zoccolo. Superfici di fondazione.
Le parti di diverso spessore di uno stesso elemento saranno
raccordate con adeguata gradualità.
Nei casi di notevole disuniformità delle caratteristiche
meccaniche della roccia di fondazione ed in particolare di notevole differenza
delle caratteristiche
stesse sull'area di base di singoli elementi, ciascuno
di questi dovrà poggiare su di uno zoccolo ampiamente armato, all'elemento
stesso raccordato,
di larghezza alla base, in direzione trasversale, convenientemente
maggiore di quelle del gambo (o dei gambi) dell'elemento.
Gli zoccoli, a contatto fra loro agli estremi di monte
e di valle, saranno ivi divisi l'uno dall'altro da giunti permanenti; centralmente
essi saranno
ampiamente distaccati, lasciando libero un ampio vano
atto a consentire la dissipazione di sottopressioni, fermo restando che
queste dovranno
essere valutate con la regola precisata in E - l.
Analogo vano dello zoccolo è necessario in corrispondenza
del vano interno degli elementi cavi.
Ove non siano realizzate queste condizioni, valgono per
la determinazione della sottospinta le norme indicate per le dighe a gravità
ordinarie.
E' opportuno che zoccolo ed elemento siano divisi l'uno
dall'altro da un giunto permanente conformato secondo una superficie con
generatrici
orizzontali in direzione trasversale, con direttrice
lievemente risaliente da monte a valle.
La superficie di fondazione, o diretta dei singoli elementi,
ovvero degli zoccoli, dovrà avere risalienza, ancorchè modesta,
da monte a valle.
La fondazione diretta dei gambi dovrà essere pressochè
orizzontale nella direzione trasversale su tutta la larghezza del gambo.
Sono da evitare gli elementi cavi aventi notevole dislivello
fra le superfici di appoggio dei due gambi. Sono in ogni caso da adottare
disposizioni strutturali atte a prevenire pericolo di
fessurazioni da tensioni secondarie conseguenti al dislivello predetto.
F. DIGHE A VOLTA.
F. 1. - Caratteristiche generali e tipi particolari.
Si intendono per dighe a volte le strutture monolitiche
o a giunti bloccati fra conci, con sezioni orizzontali decisamente arcuate
e impostate contro roccia, direttamente o attraverso
una struttura intermedia di ripartizione (pulvino).
I giunti fra i conci in cui per ragioni costruttive le
strutture potranno essere divise sono da bloccare solo dopo trascorso un
tempo
sufficiente a consentire liberamente a maggior parte
delle deformazioni derivanti dal raffreddamento del calcestruzzo e dal
ritiro proprio del cemento.
Si distinguono convenzionalmente, ai fini dell'analisi
statica, in:
a) dighe ad arco, quando la forma ed i rapporti
di dimensione sono tali che la resistenza alla spinta dell'acqua ed eventualmente
del ghiaccio
ed alle azioni sismiche e sopportata in grande prevalenza
per effetto della curvatura longitudinale (arco);
b) dighe ad arco-gravità, quando la forma
ed i rapporti di dimensione sono tali che alla resistenza predetta concorrono
in misura
singolarmente non modesta sia 1'effetto della curvatura
longitudinale che quello trasversale di mensola;
c) dighe a cupola, quando la forma ed i rapporti di dimensione sono tali che la reattività elastica e assimilabile a quella di lastra a doppia curvatura.
L'attribuzione delle singole opere ad uno dei tipi sopra elencati, da cui conseguono i diversi criteri adottati nella analisi statica dovrà essere ampiamente giustificata.
F. 2. Verifiche di sicurezza.
L'analisi statica delle dighe a volta è da eseguire
per le condizioni di serbatoio vuoto e di serbatoio pieno.
Per la condizione di serbatoio vuoto sono da considerare
azioni sollecitanti le variazioni di temperatura e il ritiro e, per opere
ubicate in zone
soggette a sismi, le azioni inerziali orizzontali; quando
hanno. notevole influenza sul regime statico, sono da considerare anche
il peso proprio e,
per opere ubicate come sopra, la relativa azione verticale.
Per la condizione di serbatoio pieno sono da considerare,
oltre alle precedenti, le pressioni dell'acqua, la spinta del ghiaccio
e, per opere ubicate
in zone soggette a sismi, le pressioni dinamiche dell'acqua.
Agli effetti delle verifiche di cui sopra la distribuzione
delle variazioni della temperatura interna della struttura per il periodo
di esercizio verrà dedotta
dalle presumibili vicende della temperatura dell'aria
e dell'acqua; si potrà ammettere che nel corso dell'anno queste
seguano andamento sinusoidale,
con massimo e minimo da stabilire in base all'esame dei
regimi termici esterni rispettivi, osservati o presunti.
L'effetto residuo del ritiro proprio e dell'esaurimento
del calore di presa del cemento verrà equiparato a quello di un
abbassamento uniforme
della temperatura compreso almeno fra 5° C e 10°
C a seconda delle caratteristiche termiche del cemento, delle condizioni
climatiche della
zona, del ritmo dei getti, dell'intervallo di tempo previsto
intercorrente fra questi e il bloccaggio dei giunti e delle dimensioni
della struttura.
Sono ammissibili tensioni principali massime entro i
limiti seguenti:
a) a serbatoio vuoto, per effetto del peso proprio;
1) se di compressione: non maggiori del carico di sicurezza
determinato in base alla resistenza caratteristica prevista in progetto;
2) se di trazione: non maggiori di 800 kPa (8 kgf/ cm²
circa);
b) a serbatoio pieno, per effetto, insieme, del
peso proprio, della spinta idrostatica e di quella eventuale del ghiaccio:
1) se di compressione: non maggiori del carico di sicurezza
stabilito come in a - 1);
2) se di trazione: sul paramento di monte non maggiori
di 500 kPa (5 kgf/ cm² circa); sul paramento
di valle non maggiore di 800 kPa (8 kgf/ cm²
circa).
Con l'aggiunta, alle azioni attive di cui ai punti a)
e b), delle coazioni per variazioni di temperatura esterna, per esaurimento
del calore di presa e
per ritiro, è ammissibile che le tensioni principali
massime raggiungano valori superiori del 20% a quelli limiti indicati nei
precedenti punti a) e b); con
1'aggiunta ancora delle azioni sismiche, sono ammissibili
tensioni ulteriormente superiori del 20% a quello limiti indicate in a)
e b).
G. DIGHE A VOLTE O A SOLETTE POGGIATE SU CONTRAFFORTI.
G. 1. - Caratteristiche generali.
Le strutture in oggetto sono costituite di una successione
di volte o di solette poggiate su contrafforti pieni o cavi, aventi profilo
fondamentale triangolare.
Esse sono adottabili soltanto quando i dislivelli tra
le fondazioni dei contrafforti contigui sono moderati e quando la roccia
di
appoggio di questi ha caratteristiche meccaniche elevate
ed uniformi sia lungo i singoli contrafforti che per 1'insieme di essi.
I tipi a solette e i contrafforti cavi non sono ammissibili
in zone da ritenere soggette a sismi.
I contrafforti debbono essere convenientemente allargati
e rinforzati alla base ed in prossimità di entrambi i paramenti.
Le solette fra coppie contigue di contrafforti saranno
strutturalmente indipendenti ed il loro collegamento ai contrafforti non
ne dovrà
sensibilmente ostacolare le deformazioni termiche ed
il ritiro.
Di regola è da escludere la tracimabilità.
Qualora, in casi speciali, si ritenesse di dovervi far ricorso, non è
ammessa la caduta libera dell'acqua
fra i contrafforti e dovrà essere previsto apposito
elemento strutturale, opportunamente profilato ed appoggiato sui contrafforti,
per sostenere
la vena sfiorante per tutta 1'altezza della caduta e
ad esso faranno seguito dispositivi di dissipazione dell'energia, protettivi
dalle erosioni della roccia di base.
G. 2. - Verifiche di sicurezza.
Le verifiche statiche dei contrafforti sono da effettuare
con le norme indicate in D-1 ma le sottopressioni sui contrafforti verranno
supposte
variabili linearmente dal valore pari alla massima pressione
idrostatica di invaso in corrispondenza del paramento di monte fino al
valore
zero ad una distanza da detto paramento pari a due volte
lo spessore del contrafforte al lembo di monte.
Per la verifica delle volte sono da considerare archi
elementari indipendenti normali alle generatrici, adottando i criteri,
con la limitazione delle tensioni indicate in F-2.
H. DIGHE DI MATERIALI SCIOLTI.
H. 1. - Caratteristiche generali e suddivisione.
Le dighe in oggetto sono costituite di un rilevato formato
con materiali litici sciolti micro e/o macroclastici. Il dispositivo di
tenuta potrà
essere formato con materiali litici appropriati ovvero
con materiali artificiali.
I materiali di formazione del rilevato possono essere
approvvigionati direttamente per cavatura (terre) o ricavati per
abbattimento di rocce (pietrame).
Si distinguono strutture:
a) di terra omogenee: costituite totalmente di
terre di permeabilità uniforme di misura atta da sola a realizzare
la tenuta;
b) di solo terra o di terra e pietrame, zonale:
costituite solo di materiali naturali, di specie diverse, disposti in diverse
parti della sezione,
differentemente ma pur sempre ampiamente permeabili e
di una zona di terra di bassa permeabilità (nucleo) con funzione
di tenuta;
c) di terra o pietrame o terra e pietrame con dispositivo
di tenuta di materiali artificiali: costituite di materiali naturali
di una o
più specie, diversamente ma pur sempre ampiamente
permeabili, e di dispositivo di tenuta a monte (manto) o interno
(diaframma) di materiali artificiali.
Il tipo a) non è da adottare per altezze superiori a 30 metri.
H. 2. - Materiali.
La posa in opera dei materiali sciolti costituenti il
corpo della struttura avverrà per costipazione in stato di opportuna
umidità.
E' esclusa la posa in opera con il procedimento idraulico
o semi-idraulico.
L'idoneità dei materiali di cui è previsto
l'impiego per il rilevato e, in particolare, le loro proprietà meccaniche
e la permeabilità verranno determinate
in fase di progettazione esecutiva con prove di laboratorio
e, eventualmente con rilevati sperimentali. Nel giudizio di idoneità
è da tener conto delle
differenze che potranno verificarsi nei risultati per
la diversità fra le condizioni di sperimentazione e le condizioni
di posa in opera nonché le condizioni
in cui i materiali stessi verranno a trovarsi a termine
costruzione e durante l'esercizio del serbatoio.
E' comunque da escludere l'impiego di materiali friabili,
alterabili al contatto dell'acqua e dell'aria e/o contenenti in sensibile
misura residui organici o sostanze solubili.
Prima dell'inizio della costruzione dell'opera sono da
eseguire, con le attrezzature di cantiere, ulteriori rilevati sperimentali
al fine di stabilire modalità e
parametri della posa in opera e verificare la rispondenza
delle proprietà meccaniche e di permeabilità risultanti con
quelle di progetto.
Prove preliminari specifiche saranno da eseguire anche
con le attrezzature di cantiere relativamente ad eventuali trattamenti
di miscelazione di materiali tra loro diversi.
H. 3. - Disposizioni strutturali particolari.
Al fine di realizzare la tenuta di fondazione, una congrua
parte del rilevato, nel caso di una diga omogenea, o il nucleo di una diga
zonata, dovrà essere
convenientemente addentrato in una formazione impermeabile,
ove questa esiste a limitata profondità.
Se formazioni impermeabili sono presenti solo a notevole
profondità oppure se risulta difficoltosa 1'adozione della soluzione
di cui al comma precedente
e, comunque, per le dighe di cui al punto c) dell'art.
H - 1, un idoneo dispositivo (muro di taglione, diaframma di calcestruzzo
o similari, schermo
ottenuto mediante iniezioni) dovrà assicurare
la continuità tra il dispositivo di tenuta del rilevato e la formazione
impermeabile di fondazione.
Qualora la tenuta di fondazione non sia realizzabile
con i provvedimenti di cui al primo e secondo comma precedenti, sono da
adottare dispositivi
atti a ridurre i gradienti delle pressioni idriche sotterranee
lungo la fondazione nella misura tale che siano sicuramente evitate erosioni
interne del terreno.
Opportuni dispositivi (filtri) nel corpo della struttura
e in fondazione dovranno evitare che si verifichino effetti erosivi interni
a seguito di filtrazione,
in particolare nelle zone di contatto tra materiali di
granulometrie diverse.
Condotte di qualunque specie (di scarico, di derivazione
ed altro) non dovranno traversare il corpo di rilevato.
Condotte del genere potranno essere ammesse solo in fondazione
a condizione che esse siano completamente incassate entro trincee in roccia
lapidea
in posto ed abbiano ricoprimento di calcestruzzo di conveniente
spessore. Inoltre, nei tratti in cui esse sottopassano le zone della struttura
costituite
di materiali impermeabili o scarsamente permeabili, dovranno
(ove non siano in acciaio) essere dotate di speciale rivestimento interno
tale da garantire
la tenuta anche in caso di loro fessurazione, escluso
che esso consista di semplici verniciature.
H. 4. - Franco. Larghezza di coronamento. Organi di
scarico.
Il franco netto non deve essere inferiore ai valori seguenti:
Altezza della diga: fino a m 15; 30; 45; 60; 75; 90 o più
Franco netto: fino a m 1,5 2,5 3,2 3,6 3,9 4,0
Per i valori intermedi dell'altezza, il franco netto è
da determinare per interpolazione. Ai valori sopra indicati sono da aggiungere
i prevedibili
abbassamenti del coronamento successivi al termine della
costruzione derivanti dal consolidamento sia del terreno di fondazione
che del rilevato.
La larghezza di coronamento deve essere stabilita nella
misura per cui la posa in opera del materiale possa essere compiuta meccanicamente
fino
in sommità in maniera del tutto corretta. Comunque,
essa non può essere inferiore al doppio del franco netto minimo
quale sopra indicato.
La portata massima da scaricare per il più gravoso
evento di piena previsto deve essere evacuabile unicamente con gli scarichi
di superficie.
Essi potranno essere costituiti da una o da più
soglie libere ovvero da soglie libere o da soglie munite di paratoie automatiche.
In questo secondo caso, considerata l'ipotesi di mancato
funzionamento della paratoie, la portata pari ad almeno metà della
massima che è
previsto di scaricare per il più gravoso evento
di piena, deve essere evacuabile con le soglie libere, ammesso peraltro
che in tale condizione
il franco netto si riduca a valori metà di quelli
sopra indicati, fatto salvo il minimo di un metro. Ove quali sfioratori
di superficie si intenda
adottare il tipo a calice od analoghi, soggetti a saturazione,
le dimensioni di essi dovranno essere tali che la quota di saturazione
risulti
superiore a quella di massimo invaso aumentata di due
terzi del franco netto.
Sfioratori di quest'ultima specie saranno oggetto di
specifiche prove su modello.
In ogni caso dovranno essere dotati di ampi condotti
per l'alimentazione dell'aria al passaggio della corrente dal pozzo verticale
o subverticale
alla galleria suborizzontale e ad ogni altro punto di
singolarità della corrente.
H. 5. - Verifiche di sicurezza.
La stabilità della diga dovrà essere verificata
relativamente alle seguenti condizioni:
- a termine costruzione;
- a serbatoio pieno con il livello al massimo invaso;
- a seguito di rapido vuotamento del serbatoio dal livello
massimo al livello di minimo invaso e, ove sia significativo, anche a livelli
intermedi.
Saranno di norma omesse le verifiche per la terza condizione
per le dighe del tipo c) di cui in H-1 con dispositivo di tenuta a monte
(manto).
L'analisi statica deve proporsi di individuare, nelle
varie condizioni sopra indicate, le superfici di potenziale scorrimento
più prossime alla instabilità,
sia all'interno del rilevato, sia nell'insieme costituito
dal rilevato e dai terreni di fondazione e ciò relativamente alla
sezione maestra della struttura e
ad altre sezioni trasversali opportunamente scelte.
Il rapporto fra le forze (o momenti) reattive capaci
di opporsi allo scorrimento lungo le superfici predette, e le forze (o
momenti) attive che tendono a
produrlo, non dovrà essere inferiore a: 1,2 a
termine costruzione; 1,4 a serbatoio pieno; 1,2 a seguito di rapido vuotamento.
Per le opere di maggior rilievo per caratteristiche della
diga e dei terreni di fondazione sono raccomandate verifiche di stabilità
con procedimenti di calcolo diversi.
H. 6.- Disposizioni particolari per le opere ubicate
in zone ritenute soggette a sismi.
La scelta dei materiali per il rilevato ed il grado della
loro costipazione nella posa in opera dovranno essere tali da ridurre il
più
possibile l'abbassamento del coronamento che potrebbe
essere prodotto per effetto di assestamento da un sisma.
II franco netto di coronamento quale indicato in H -
4 è da aumentare delle quantità seguenti (interpolando per
le altezze intermedie):
Altezza della diga: m fino a l5; 30; 45 e oltre
aumento del franco: m fino a 0,30 0,70 1,00
La larghezza minima di coronamento indicata in H - 4 è
da aumentare del doppio dell'aumento del franco.
Il nucleo (di terra) ed i relativi filtri, sia a monte
che a valle, dovranno avere spessori convenientemente superiori agli ordinari,
tali da proteggere
dalla evoluzione in erosione interna di eventuali lesioni
del nucleo; assai ampi dovranno essere i relativi dispositivi di raccolta
e scarico delle perdite.
Pure assai spessi e molto permeabili dovranno essere i
drenaggi dietro i manti di tenuta (al paramento) e ancora assai ampi i
dispositivi di scarico relativi.
Comunque, con lopportuna ripartizione dei materiali
nei riguardi granulometrici, la struttura dovrà essere protetta,
a fronte di accidentale rottura del manto,
dagli effetti sulla stabilità del materiale del
corpo (erosione interna) e sulla stabilità del paramento di valle
da eccessi di velocità del flusso delle perdite.
Non sono da impiegare tappeti impermeabili quali dispositivi
per la riduzione del gradiente di pressione lungo la fondazione.
Con riferimento alle situazioni indicate in H - 5 è
da eseguire la verifica di stabilità con il criterio pseudo-statico
tenendo anche conto delle forze sismiche
agenti sulle masse dei materiali e dell'acqua in essi
interclusa quali indicate in B - 4, ad eccezione di quelle orizzontali
di cui al punto 2 di B - 4 a).
L'azione dinamica dell'acqua dell'invaso deve intendersi
applicata sul paramento di monte anche se questo è permeabile.
Il relativo coefficiente di sicurezza per tutte le situazioni
previste in H - 5 non dovrà risultare inferiore a 1,2.
Per le dighe di particolare importanza per altezza, da
costruire in zone di alta sismicità, è opportuna la verifica
con metodi di analisi dinamica come pure la prova su modelli.
La capacità degli scarichi di fondo dovrà
essere tale da rendere possibile l'abbassamento di cui potrebbe insorgere
la necessità in caso di lesioni pericolose del rilevato.
H. 7. - Sbarranti di tipo misto.
Per gli sbarramenti di tipo misto, costituiti in parte
da strutture di calcestruzzo ed in parte da strutture di materiali sciolti,
valgono per le singole parti
le rispettive norme. Dovrà peraltro essere particolarmente
studiata ed in fase esecutiva curata la giunzione fra le due specie di
strutture in vista della loro diversa deformabilità.
I. SBARRAMENTI PER LAMINAZIONE DELLE PIENE.
Gli sbarramenti di qualsiasi tipo aventi l'ufficio principale
di invaso dell'acqua per attenuazione delle portate di piena a valle (laminazione),
siano essi
della specie a luci di scarico libere o di quella a luci
regolabili, debbono essere dotati oltreché di scarichi di superficie,
di dispositivi di chiusura delle
luci predette (paratoie o ture a rapida rimozione) tali
da consentire il riempimento del serbatoio a fine costruzione della diga,
a scopo di collaudo,
nonché periodicamente, durante l'esercizio, a
scopo di controllo dello stato di efficienza dell'opera.
L. TRAVERSE FLUVIALI.
Per traverse fluviali si intendono gli sbarramenti che
determinano un rigurgito contenuto nell'alveo del corso d'acqua.
Sono soggette alle presenti norme quelle che determinano
un volume totale di invaso superiore a 100.000 m³
qualunque sia l'altezza della struttura.
Nel caso che il rigurgito interessi argini già
esistenti, deve essere dimostrata l'idoneità di essi in condizioni
di sicurezza alla permanente trattenuta dell'acqua.
In sede di progettazione esecutiva dell'opera è
da rilevare dettagliatamente la costituzione del terreno di fondazione
per accertarne l'idoneità a
sopportare i carichi trasmessi dalla struttura nonché
la permeabilità nel caso di formazioni sciolte; corrispondentemente
dovranno essere
determinate le caratteristiche del moto di filtrazione
che verrà a stabilirsi al di sotto delle fondazioni e previsti i
dispositivi per la limitazione
delle perdite e che debbono anche determinare la sicura
stabilità del terreno e delle strutture.
Le verifiche di stabilità delle strutture saranno da eseguire sia per le pile che per i dispositivi intermedi
(platee), ponendo in conto anche le eventuali azioni sismiche.
Il progetto deve altresì prevedere:
la difesa dalle erosioni del fondo e delle sponde dell'alveo a valle della struttura, ricorrendo in proposito
ad esperienze su modello per le opere più importanti;
- i sistemi di comprovata affidabilità di manovra delle paratoie;
- il rigurgito provocato dalla struttura ed i conseguenti provvedimenti di difesa a monte.
M. SBARRAMENTI DI TIPI VARI
Si intendono di tipo vario tutte le strutture di sbarramento diverse da quelle definite in quanto precede.
I progetti di tali strutture ed i criteri di esecuzione devono essere in armonia con quanto indicato nelle
presenti norme per i tipi strutturali assimilabili.
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