Ingegneria naturalistica

Progettazione e verifica strutturale, analisi vegetazionale e fitosociologica, analisi multivariata e cluster analisys - Con fogli Excel per la progettazione e il calcolo di: palificata doppia viva, rilevati in terre rinforzate, palizzate, muri di cemento cellulare

L’ingegneria naturalistica o più propriamente ingecologia naturalistica, è l’insieme di tecniche e conoscenze che provengono da ambiti propri delle Scienze Naturali (naturalistiche, agronomiche e forestali) e dell’Ingegneria Geotecnica.

Come si procede praticamente per la progettazione di un’opera di ingegneria naturalistica? Come si valuta il sito di intervento? Quali sono i parametri di una valutazione geotecnica preventiva? Perché un pendio collassa? Cos’è una frana? Come si procede per un’analisi sul campo di tipo floristico e fitosociologico? E come si analizzano i dati con procedimenti di analisi multivariata e di cluster analisys attraverso metodiche manuali o computerizzate? Come valutare una specie vegetale da un punto di vista della biotecnica per l’impiego nel progetto? Quali sono le tipologie di intervento di ingegneria naturalistica? Come si progetta e quali sono i calcoli strutturali di un’opera di ingegneria naturalistica?

Il libro risponde dettagliatamente a tutte queste domande con semplicità ma con rigore tecnico scientifico proprio di un Dottore Naturalista e al contempo Dottore in Ingegneria Civile, con taglio manualistico e operativo.

Il testo riporta esercizi applicativi di realizzazione di una palificata doppia, di una terra rinforzata, di una palizzata e di un muro in cls cellulare, che oltre a guidare il progettista nell’analisi delle problematiche, mostra l’utilizzo dei fogli di calcolo presenti nel software incluso.

SOFTWARE INCLUSO (WebApp con aggiornamento automatico)

Software INI_v2 per il calcolo di opere ai sensi delle NTC 2018

Foglio di calcolo Excel per la progettazione ed il calcolo strutturale di una palificata doppia viva (e di qualsiasi opera a gravità: muro in cls, muro cellulari, gabbionate, ecc.).

Il foglio di calcolo esegue:

• verifica a ribaltamento;
• traslazione e verifica di collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno, sia con il DM 88 che con le nuove NCT 2018;
• verifica della stabilità di un pendio con il metodo del pendio indefinito e con quello delle strisce (Bishop semplificato).

Esegue inoltre la verifica di stabilità interna delle terre rinforzate: fornisce lunghezza della geogriglia e la lunghezza del risvolto della stessa per ogni strato (elemento) strutturale del rilevato.

Glossario (termini più ricorrenti sull’argomento).

REQUISITI HARDWARE E SOFTWARE

Qualsiasi dispositivo con MS Windows, Mac OS X, Linux, iOS o Android; Adobe Reader 11+; MS Excel 2010+; Accesso ad internet e browser web con Javascript attivo.

AUTORE

Pietro Martino, Dottore Magistrale in Scienze della Natura e Dottore in Ingegneria Civile. Ha conseguito un Master universitario in Produzione di Energia da fonti fossili, rinnovabili e nucleari e una specializzazione universitaria in Sistemi di Gestione Ambientale. È tecnico di acustica ambientale. Autore di diversi saggi di ecologia e articoli di divulgazione. È Presidente dell’AICOS (Ass. It. Consulenti e Operatori della Sicurezza sul lavoro e Sistemi di Gestione UNI EN ISO) e direttore responsabile della Rivista Tecnico Scientifica “Quaderni AICOS: Quaderni di Articoli Indipendenti e di COmunicazioni Scientifiche”.

INDICE

L’INGECOLOGIA

L’INGEGNERIA NATURALISTICA
1.1. Definizione
1.2. Principi e finalità
1.3. Ambiti di intervento
1.3.1. Sistema fiume
1.3.1.1. Principi di idraulica in presenza di vegetazione
1.3.1.2. Portata e velocità
1.3.1.3. Resistenza al trascinamento
1.3.1.4. Forza della corrente
1.3.1.5. Trasporto di materiale
1.3.1.6. Opere di sistemazione fluviale con l’I.N.
1.3.2. Versanti
1.3.3. Cave
1.4. Tecniche
1.5. Materiali utilizzati e manutenzione
1.5.1. Materiali
1.5.2. Legname
1.5.3. Pietrame
1.5.4. Materiali ferrosi
1.5.5. Geosintetici e fibre
1.5.6. Attrezzature
1.5.7. Problematiche relative ai materiali utilizzati in I.N.
1.6. Dinamismo delle opere di I.N.
1.7. Concetto di frana e tipologia di frane
1.8. Concetto di erosione del suolo
1.9. Il suolo

APPENDICE AL CAPITOLO 1 – SCHEDE OPERE DI INGEGNERIA NATURALISTICA

1. OPERE SPONDALI
1.1. MURO DI SPONDA IN MASSI A SECCO
1.2. SCOGLIERA IN MASSI E MASSI E CALCESTRUZZO
1.3. DIFESE DI SPONDA IN GABBIONI
1.4. CASSE IN LEGNAME E PIETRAME
1.5. COPERTURA DIFFUSA
1.6. GRATA CON LEGNAME E TALEE
1.7. FASCINATA SPONDALE
1.8. RIBALTA VIVA
1.9. SCOGLIERA RINVERDITA
1.10. FASCINATA SOMMERSA
1.11. VIMINATA VIVA SPONDALE (GRATICCIATA VIVA)
1.12. BRIGLIE IN LEGNAME E PIETRAME

2. OPERE DI SISTEMAZIONE DEI VERSANTI

2.1. INTERVENTI ANTIEROSIVI

2.1.1. SEMINA E IDROSEMINA
2.1.2. UTILIZZO DI BIOSTUOIE, STUOIE E GEOCELLE
2.1.3. RIVESTIMENTO VEGETATIVO CON RETE METALLICA
2.2. INTERVENTI STABILIZZANTI
2.2.1. MESSA A DIMORA DI TALEE, ARBUSTI, ALBERI
2.2.2. COPERTURA DIFFUSA
2.2.3. VIMINATA VIVA
2.2.4. GRADONATA VIVA
2.2.5. CORDONATA VIVA
2.2.6. FASCINATA VIVA
2.2.7. PALIZZATA VIVA
2.3. INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO
2.3.1. GRATA VIVA
2.3.2. PALIFICATA VIVA E PALIFICATA VIVA DOPPIA
2.3.3. PALIFICATA VIVA ROMA
2.3.4. GABBIONATA VIVA
2.3.5. SCOGLIERA RINVERDITA
2.3.6. BRIGLIA VIVA IN LEGNAME E PIETRAME
2.3.7. TERRA RINFORZATA RINVERDITA
2.3.8. MURO IN CEMENTO CELLULARE

LA COMPONENTE VIVENTE
2.1. Scelta e ruolo delle piante nella I.N.
2.2. Conservazione delle piante: l’erbario
2.3. Analisi botanica per la scelta della specie da utilizzare
2.3.1. Analisi floristica
2.3.2. Rilievo fitosociologico di Braun Blanquet
2.3.3. Indici ecologici di Ellenberg
2.3.4. Forme biologiche
2.3.5. Tipi corologici
2.4. Elaborazione dati floristici
2.5. Ecologia quantitativa
2.5.1. Unità di analisi, variabili, valori
2.5.2. Rappresentazione dei dati
2.5.3. Trasformazione dei dati
2.5.4. Analisi multivariata
2.5.5. Cluster analisys
2.5.5.1. Classificazione gerarchica
2.5.5.2. Dendrogramma: esempio di calcolo (da E. Feoli, P. Ganis, Università di Trieste)
2.5.5.3. Uso dei dati della C.A. nell’I.N.
2.6. Dinamica

BIOTECNICA VEGETALE
3.1. Stabilità del pendio
3.2. Verifiche di stabilità
3.2.1. Concetto di pendio indefinito
3.2.2. Verifica stabilità dei versanti forestali
3.2.3. Metodo delle strisce (pendii naturali)
3.3. Il ruolo della vegetazione nella stabilità dei pendii
3.4. Importanza delle piante sulla stabilità di un pendio
3.5. Morfologia dei sistemi radicali e importanza nella I.N.
3.6. Contributo meccanico delle radici alla resistenza del terreno.
3.6.1. Teoria del rinforzo delle terre
3.6.2. Modelli teorici di rinforzo radicale del suolo e resistenza a rottura delle radici.
3.6.3. Dimensioni delle radici
3.6.4. Root Area Ratio
3.7. Il sistema Vetiver

CONCETTO DI EVOTRASPIRAZIONE
Elementi di geotecnica applicata all’I.N.
5.1. Premessa
5.2. Elementi
5.3. Spinta delle terre
5.3.1. Teoria di Coulomb
5.3.2. Spinta per terreni incoerenti
5.3.3. Muro con sovraccarico a monte

APPROCCIO ALLA PROGETTAZIONE
6.1. Generalità
6.2. Progettazione e fasi
6.3. Criteri di scelta della tipologia di opera
6.4. Criteri preparatori
6.5. Riprofilatura del versante
6.5.1. Riduzione uniforme della pendenza
6.5.2. Appesantimento al piede
6.5.3. Scarico in testa
6.5.4. Gradonatura
6.6. Scenari di intervento
6.6.1. Strada
6.6.2. Pendio
6.7. Progettazione palificata doppia

APPLICAZIONI E CALCOLI
7.1. Palificata
7.1.1. Dati di ingresso e formule
7.1.2. Predimensionamento di un’opera di I.N.
7.1.3. Verifiche
7.1.3.1. Verifica speditiva D.M. 11/03/1988 (senza NTC e sismica)
7.1.3.2. Verifica opere alle NTC 2018
7.1.3.3. Verifica dell’azione sismica alle NTC 2018
7.2. Terre rinforzate
7.2.1. Introduzione
7.2.2. Verifiche T.R.
7.2.2.1. Diagrammi di Jewell
7.2.2.2. Verifiche stabilità interna T.R.
7.3. Palizzate
7.4. Muri cellulari
7.5. Esercizi
7.5.1. Esercizio 1
7.5.2. Esercizio 2
7.5.3. Esercizio 3
7.5.4. Esercizio 4
7.5.5. Esercizio 5
7.5.6. Esercizio 6
7.5.7. Esercizio 7
7.5.8. Esercizio 8

VALUTAZIONE GLOBALE DEL PROGETTO DI UN’OPERA DI CONSOLIDAMENTO CON L’INGEGNERIA NATURALISTICA: IMPLEMENTAZIONE DI UN INDICE DI CONGRUITÀ
8.1. Problema
8.2. Modelli di schematizzazione logica e procedure.
8.3. Descrizione e ipotesi di un modello di calcolo
8.3.1. Classe di input “sito”
8.3.2. Classe di input “florae”
8.3.3. Classe di input “biotecnica”
8.3.4. Classe di input “interventi”
8.3.5. Classe di input “C_N”
8.3.6. Indice di consolidamento naturalistico
8.4. Conclusioni

LA SICUREZZA NEI LUOGHI DI LAVORO E I DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE
9.1. Norme generali
9.2. Definizioni
9.3. Notifica preliminare
9.4. Idoneità tecnico professionale del CSE e CSP (Art. 98, D.Lgs. n. 81/2008)
9.5. PSC – Piano di sicurezza e coordinamento (Artt. 100-101, D.Lgs. n. 81/2008)
9.6. POS – Piano operativo di sicurezza (All. XV, D.Lgs. n. 81/2008)
9.7. PSS – Piano di sicurezza sostitutivo (All. XV, D.Lgs. n. 81/2008)
9.8. DPI – Dispositivi di protezione individuali

PREZZIARIO E COMPUTO METRICO
SOFTWARE INCLUSO (WebApp con aggiornamento automatico)
11.1. Contenuti del software incluso
11.2. Requisiti hardware e software
11.3. Richiesta della password di attivazione del software
11.4. Utilizzo della WebApp
11.5. Assistenza tecnica (TicketSystem)

MANUALE D’USO DEL PROGRAMMA DI CALCOLO

GLOSSARIO ESSENZIALE

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE