Progettazione di opere in sotterraneo : metodi di dimensionamento degli interventi di stabilizzazione con modellazioni analitiche e numeriche bidimensionali

This thesis compare the methods of analytical and numerical modeling of the interventions of stabilisation of the first phase in construction tunnels. Furthermore, for each methods, it wanted to study both the effectiveness of interventions modeled and develop sensitivity analysis to understand how a particular variable affecting the results. In the sector of underground works modeling is constantly developing, this comparison can assist the designer in the choice both modeling method and the parameter representative of the interventions. They will compare modeling methods according to the stabilisation interventions modeled, so that to identify a criterion of choice of the method according to the present interventions. In other words, it means to identify appropriate ways to choose more informed modeling method most pertinent to what you want to plan. There will be the main methods of modeling including analytical methods (in specific attention to the method of Lines Characteristics) and numerical methods (two-dimensional axisymmetric analysis, in plane deformations and three-dimensional, the latter is not developed here). For each method are highlighted such as stabilization intervention may be considered, as well as the limitations and advantages of the method itself. For best represent the contrast, I preferred to refer to a real case: the input data used for the development of modeling, they have been derive from the project of the Tunnel di Base del Brennero.

Il presente elaborato si propone di confrontare i metodi di modellazione analitici e numerici degli interventi di stabilizzazione di prima fase nella realizzazione di gallerie. Inoltre, per ogni metodo, si è voluto sia indagare l’efficacia degli interventi modellabili sia sviluppare analisi di sensitività per comprendere quanto una determinata variabile influisca sui risultati. Posto che nel campo delle opere in sotterraneo la modellazione è in continuo sviluppo, tale confronto può assistere il progettista nella scelta sia del metodo di modellazione sia dei parametri rappresentativi degli interventi. Si confronteranno i metodi di modellazione in funzione degli interventi di stabilizzazione modellabili, onde individuare un criterio di scelta del metodo in base agli interventi presenti. In altre parole si intende individuare gli strumenti adeguati per scegliere in modo più consapevole il metodo di modellazione più attinente a ciò che si vuole dimensionare. Sono trattati i principali metodi di modellazione comprendenti metodi analitici (in particolare il metodo delle Linee Caratteristiche) e metodi numerici (analisi bidimensionali assialsimmetriche, in deformazioni piane e tridimensionali, quest’ultime non sviluppate in questa sede). Per ogni metodo si evidenziano quali interventi di stabilizzazione possono essere considerati, nonché i limiti e i vantaggi del metodo stesso. Per poter rappresentare al meglio il confronto si è preferito riferirsi a un caso reale: i dati di input, utilizzati per lo sviluppo delle modellazioni, sono stati ricavati dal progetto del Tunnel di Base del Brennero.