Spinta dinamica su pile da ponte dovuta a colate detritiche

Le colate detritiche sono uno dei processi geomorfici dominanti nelle aree alpine, consistenti nel movimento di una massa, completamente satura, di acqua, sedimenti e detriti. Una volta innescata, una colata detritica mostra una dinamica fluida da molto a estremamente rapida, e può percorrere diversi chilometri distruggendo tutto ciò che incontra sul suo percorso e mettendo in pericolo vite umane. Un aspetto essenziale per ridurre il rischio connesso a questi fenomeni è la progettazione di strutture adeguate, tenendo conto delle caratteristiche sito-specifiche della colata detritica. I frequenti avvenimenti di colata detritica rappresentano una grave minaccia per gli attraversamenti di torrenti, e le pile dei ponti sono le strutture maggiormente esposte. Garantire la sicurezza dei ponti in aree soggette a colate detritiche è di fondamentale importanza. Ricerche precedenti hanno ottenuto risultati significativi riguardo l'innesco e i meccanismi di propagazione e deposizione delle colate detritiche e le loro interazioni con alcune strutture. Tuttavia, sono poche le ricerche sulla spinta dinamica di una colata detritica sulle pile da ponte. Nell'ambito di questo lavoro di tesi, è stato progettato e realizzato un modello di laboratorio al fine di studiare la dinamica delle colate detritiche, specificatamente l'interazione tra il flusso della miscela acqua-sedimenti e le pile da ponte. Sono state condotte misurazioni per la stima della pressione dinamica d'impatto delle colate detritiche su pile di ponti in scala. L'apparato sperimentale consiste in un canale inclinato di 3 m di lunghezza e 0,3 m di larghezza, nel quale viene posizionato il modello di di pila situato in una sezione a valle. Nel canale viene preparato uno strato di spessore 10 cm di materiale ghiaioso medio-fine, successivamente, mediante il rilascio di una portata d'acqua preimpostata, viene innescata la colata detritica. Un sistema di sensori permette la registrazione di dati relativi al livello della miscela, alla pressione dell'acqua, alla portata di innesco e al carico esercitato sulla struttura. La configurazione sperimentale è stata pensata e realizzata per essere uno strumento utile nella definizione della spinta conseguente a fenomeni di colata detritica, fornendo indicazioni alla definizione dei carichi agenti sulle pile da ponte. In questo senso, particolare attenzione è stata rivolta al possibile trasferimento dei risultati dal modello alla realtà, analizzando i dati alla luce delle considerazioni di scala utilizzate nella progettazione del modello fisico.