Effetto di piccole cavità sulla stabilità arginale - Analisi all'equilibrio limite e agli elementi finiti

Le inondazioni costituiscono uno dei più diffusi e distruttivi pericoli ambientali degli ultimi decenni, anche a causa del cambiamento climatico a cui è strettamente correlato un aumento esponenziale dei livelli idrici dei corsi d’acqua e dei fenomeni metereologici di carattere eccezionale. Per ridurre l’impatto di tale pericolo sulla vita umana e sul patrimonio artistico e infrastrutturale sono stati realizzati nel corso dei secoli diversi sistemi di difesa, tra i quali gli argini in terra. Tuttavia l’errata progettazione o eventuali danni al sistema strutturale di queste opere possono comprometterne l’efficienza e determinare il non soddisfacimento dei requisiti idraulici e geotecnici di progetto. Tra i fenomeni in grado di innescare il cedimento strutturale degli argini in terra vi è l’effetto delle cavità, realizzate dall’attività scavatrice degli animali in corrispondenza dei paramenti esterni o all’interno del nucleo del rilevato. Facendo uso del metodo all’Equilibrio Limite e del metodo agli Elementi Finiti si valuterà la possibile formazione di un cinematismo di instabilità locale che riguarda il solo paramento esterno del rilevato arginale lato campagna. A seguito dell’espulsione di terreno nell’intorno della cavità per effetto della pressione dell’acqua, il rilevato arginale sarà poi assoggettato ad erosione concentrata lungo la via preferenziale creata dal sistema di tane, che porterà al collasso dell’intera struttura. Tale fenomeno, denominato punzonamento locale della scarpata arginale, è stato considerato dalla Commissione tecnico-scientifica come il più probabile meccanismo di danneggiamento in grado di causare la rotta arginale avvenuta il 6 dicembre 2020 sull’argine destro del fiume Panaro a Castelfranco Emilia causando ingenti danni economici.