Progetto EMILI: innovazione e tecnologie elettromagnetiche per la sicurezza di ponti e viadotti

Il territorio italiano è caratterizzato da diffusi fenomeni franosi, che mettono a rischio la sicurezza infrastrutturale

Il progetto EMILI, presentato nel corso delle Giornate Studio FABRE a Perugia da Luigi Capozzoli (CNR), Ilaria Catapano (CNR) e Alessandro Giocoli (ENEA), si propone di contribuire alla sicurezza infrastrutturale attraverso l'impiego di tecnologie elettromagnetiche avanzate. L'obiettivo principale del progetto è stabilire linee guida, buone pratiche e protocolli standardizzati per l'applicazione di metodologie geofisiche nel monitoraggio e nella valutazione del rischio di frane che interessano ponti e viadotti.

L'Italia, con la sua giovane e attiva evoluzione geomorfologica, presenta un territorio caratterizzato da fenomeni franosi diffusi, i quali possono impattare direttamente sulla stabilità delle infrastrutture. Le frane possono coinvolgere sia la sovrastruttura che la sottostruttura dei ponti, rendendo essenziale l'adozione di strategie di monitoraggio innovative per garantire la sicurezza e la durabilità delle opere ingegneristiche.

Tecnologie Elettromagnetiche per il monitoraggio

Il progetto EMILI si articola in due obiettivi principali:

1. Analisi sistematica delle prestazioni offerte dalle tecnologie elettromagnetiche: una revisione critica dei casi di studio esistenti sulle metodologie disponibili, sia per indagini da remoto che in situ.
2. Sviluppo di avanzamenti tecnologici: miglioramento dell'efficacia della Tomografia di Resistività Elettrica (ERT) e del Georadar (GPR) per applicazioni ingegneristiche e geologiche.

Tomografia di Resistività Elettrica (ERT)

L'ERT consiste nell'invio di corrente continua nel sottosuolo tramite elettrodi, con l'obiettivo di ottenere un'immagine della conducibilità elettrica del terreno. Questo metodo consente di identificare zone con alta presenza di acqua, essenziale per la caratterizzazione delle frane e delle fondazioni sepolte. Nonostante la sua risoluzione relativamente bassa, l'integrazione con configurazioni tridimensionali e in pozzo ne aumenta l'efficacia per applicazioni ingegneristiche.

Georadar (GPR)

Il Georadar impiega impulsi elettromagnetici per analizzare le variazioni della permittività dielettrica dei materiali, fornendo immagini ad alta risoluzione della stratigrafia del sottosuolo e degli elementi strutturali. Grazie alla sua precisione sub-decimetrica, è particolarmente utile per individuare barre di armatura, cavità sotterranee e altre anomalie nei ponti e nei viadotti.

Applicazioni e risultati preliminari

Nel corso della presentazione, sono stati illustrati diversi casi studio che evidenziano l'integrazione delle metodologie geofisiche con altre tecniche di indagine, come l'interferometria satellitare. Alcuni esempi includono:

• Frana di Montemurro (Basilicata): caratterizzazione 3D del corpo di frana mediante tecniche ERT e GPR.
• Indagine sul viadotto della superstrada Tito-Brienza: identificazione di anomalie resistive sotto i piloni del ponte, contribuendo alle operazioni di manutenzione da parte dell'ANAS.
• Studio delle fondazioni di ponti: esperimenti dimostrano come la risposta geoelettrica possa variare significativamente in base alla stagione e alla saturazione del suolo.

Uno degli aspetti più innovativi del progetto EMILI riguarda l'uso di georadar in configurazione contactless montati su droni, una tecnologia ancora in fase sperimentale che potrebbe rivoluzionare il monitoraggio infrastrutturale. Inoltre, le attività di ricerca prevedono la modellazione numerica per valutare l'effettivo contributo delle metodologie elettromagnetiche e la sperimentazione su fondazioni ricostruite in laboratorio con diversi scenari di saturazione.