Lo scavo di sbancamento per le fondazioni dell’edificio D è un progetto multiforme e interdisciplinare. La sua particolarità è che viene eseguito in falda, dal momento che il secondo piano interrato si troverà sotto il livello della falda freatica. Per questo motivo già anni fa dei geologi hanno sondato la stratificazione del suolo e le condizioni di falda. I risultati delle loro indagini costituiscono la base sia per la pianificazione delle opere di sostegno delle pareti di scavo che per i pilastri interrati costituenti la fondazione su pali e destinati ad ancorare saldamente al suolo l’edificio D.
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L’obiettivo è di costruire in modo tale che il fondo e le pareti dello scavo siano impermeabili e consolidati stabilmente senza alterare la naturale direzione del flusso idrico e il regime idrico del sottosuolo.
Avendo un’altezza di sei piani fuori terra, il nuovo edificio si inserirà armoniosamente nel tessuto edilizio esistente in Guisanplatz. I due piani interrati, non visibili, costituiscono una sfida dal punto di vista ingegneristico. Il primo piano interrato si troverà appena sopra il livello di falda. Per il secondo piano interrato si costruirà in falda, a quattro metri di profondità.
Le operazioni di scavo fino a otto metri di profondità e di asportazione del materiale di sterro potranno avvenire in sicurezza solo una volta che la fossa di scavo sarà a tenuta stagna e la stabilità delle pareti di scavo sarà garantita. «Il progetto è molto multiforme», dice Christophe Sion, responsabile del progetto di ingegneria civile, «perché trovano impiego diverse tecniche speciali, in parte anche contemporaneamente. Bisogna capire bene le tecniche e i processi per poterli coordinare correttamente».
Intorno alla fossa di scavo non c’è quasi nessuno spazio per depositare materiali e macchinari, né per allestire temporaneamente le strutture necessarie. Quasi tutto si svolge nella fossa di scavo, alla quale conduce solo una stretta rampa di accesso. Vi transitano sia le potenti macchine trivellatrici che i camion. Questa via di accesso è usata anche per portare nella fossa il materiale da costruzione e per asportare il materiale di sterro o di smantellamento. In agosto, nonostante i lavori di demolizione non siano stati ancora del tutto completati (la platea dell’ex autorimessa sarà gradualmente smantellata e utilizzata il più a lungo possibile come area di stoccaggio e di manovra), sono già iniziati i lavori per realizzare le opere di sostegno delle pareti dello scavo rettangolare. Su tre lati le pareti di scavo sono sostenute da pali trivellati, mentre sul lato sud vi provvedono le colonne di terreno consolidato in jet grouting, ossia mediante iniezione ad alta pressione di una miscela cementizia nel terreno sotto l’edificio costruito nella prima fase (si vedano le pagine 10 e seguenti per le tecniche adottate).
In questo involucro chiuso a tenuta stagna sarà possibile abbassare gradualmente con l’ausilio di 12 pompe il livello di falda fino alla quota necessaria per i lavori di costruzione e mantenerlo basso sino alla fine del 2022. L’acqua aggottata verrà convogliata tramite tubazioni fuori terra fissate alle pareti dello scavo in due vasche di decantazione e neutralizzazione collocate accanto allo scavo. Normalmente l’acqua non è inquinata e può essere restituita direttamente alle acque sotterranee attraverso un impianto d’infiltrazione appositamente costruito in sito. Ma non appena l’acqua entra in contatto con il calcestruzzo, il suo pH sale e l’acqua è considerata contaminata. Per poter essere comunque immessa nella rete fognaria o fatta reinfiltrare in falda in un di fuori dello scavo, deve venire neutralizzata con gas CO2.
Una volta che il livello di falda sarà stato abbassato con successo, la fossa potrà essere scavata fino a una profondità di otto metri e poi riempita con uno strato di ghiaia filtrante grossa e frantumata dello spessore di 25 cm. La granulometria di 60–100 mm è portante ma porosa, cosicché lo strato di ghiaia andrà a costituire una sorta di alveo sotto al nuovo edificio. Esso consentirà alle acque sotterranee di continuare a circolare sotto l’edificio anche in futuro nella loro naturale direzione di flusso. Ricoperto con altri 30 cm di ghiaia normale, servirà agli ingegneri civili speciali come base per la platea in calcestruzzo armato del nuovo edificio.
«Sappiamo quanta pressione possano esercitare dal basso sull’edificio quattro metri di acqua di falda. La sottospinta idraulica è enorme. Dobbiamo ultimare complessivamente tre piani dell’edificio prima di poter terminare le operazioni di abbassamento della falda. Se spegniamo le pompe troppo presto, l’acqua tornerà al suo livello originale e solleverà l’intero edificio».
In seguito, quando vi sarà certamente abbastanza peso che preme dall’alto sulla platea di fondazione, si praticheranno dei fori mirati nelle pareti perfettamente impermeabilizzate dello scavo. In tal modo si ridurrà la pressione, consentendo alle acque sotterranee di tornare nella loro naturale direzione di flusso (si veda l’articolo alla pagina 16 e seguenti per informazioni in merito all’acqua di falda e alla geologia).
Anche se uno scavo sicuro è il risultato di una buona pianificazione, rimane un rischio residuo: «Dobbiamo essere sicuri che la fossa di scavo sia asciutta», precisa Christophe Sion, «e dobbiamo scegliere il momento giusto per terminare le operazioni di abbassamento della falda e lasciare che la natura faccia di nuovo il suo corso».
Claudia Moser e Christophe Sion sono gli ingegneri che in cantiere fungono da coordinatori tra l’ufficio di pianificazione e le imprese esecutrici dei lavori. Parliamo con loro di ciò che contraddistingue oggi l’ingegneria civile e dei loro obiettivi più importanti.
Claudia Moser (CM): Ci sono, soprattutto all’inizio, parecchi lavori concomitanti: si tratta di demolire gli edifici esistenti, realizzare la paratia di pali trivellati, eseguire le perforazioni per i tiranti di ancoraggio in roccia e i lavori di jet grouting. Tutte queste operazioni richiedono, a seconda dei macchinari utilizzati, più o meno spazio. Abbiamo dovuto programmare con la massima precisione quali lavori eseguire e quando. Tutt’attorno allo scavo abbiamo poco spazio a causa della densità delle costruzioni.
Christophe Sion (CS): In altri progetti infrastrutturali i lavori verrebbero eseguiti consecutivamente, in modo scaglionato secondo varie fasi di costruzione. Per prima cosa, demoliremmo tutto: edificio, piano interrato e platea. Poi realizzeremmo le opere di sostegno delle pareti di scavo con l’obiettivo di impermeabilizzare lo scavo e di abbassare il livello di falda. Queste sono due pietre miliari di fondamentale importanza. A causa del poco spazio disponibile, siamo stati costretti a ragionare diversamente.
CS: Abbiamo utilizzato la platea esistente, che sarà smantellata successivamente, come base di appoggio stabile per la macchina per jet grouting. Inoltre vi abbiamo collocato le due vasche di decantazione e il container per la produzione della miscela cementizia. Sul lato nord dello scavo il corridoio lungo la recinzione in legno è largo appena quattro metri e dunque talmente stretto che le autobetoniere sarebbero impossibilitate a fornire il calcestruzzo a piè d’opera se la grande trivellatrice scavasse in tale sede. Abbiamo pertanto utilizzato temporaneamente il solaio del vecchio piano interrato come via di accesso allo scavo.
CM: Ne sono un buon esempio le opere di sostegno delle pareti di scavo. Per i grandi pali trivellati si sono dovute eseguire perforazioni perpendicolari al terreno, in modo da poter gettare il calcestruzzo nel punto giusto. I pali si intersecano di 15 centimetri. Se si incomincia a perforare con uno scostamento dell’1 per cento, a 18 metri di profondità l’intersecazione necessaria non è più garantita, per cui lo scavo non risulterà impermeabile.
CS: Lo può controllare l’impresa incaricata del lavoro. Per la trivellazione abbiamo realizzato una sagoma che permette di posizionare sempre nel punto giusto sia la punta di trivellazione che il tubo di rivestimento. Inoltre, gli operai dell’équipe incaricata dei lavori di trivellazione controllano a mano la verticalità, ossia l’angolo dell’asta di perforazione, servendosi di una livella a bolla d’aria.
CS: L’assicurazione della qualità è un aspetto estremamente importante. Prima di iniziare i lavori abbiamo eseguito trivellazioni di sondaggio per vedere i risultati. Ogni singolo palo è stato calcolato. Parliamo periodicamente con il macchinista. Controlliamo i verbali di perforazione. L’équipe incaricata dei lavori di trivellazione ha incontrato la roccia laddove ce l’aspettavamo?
CM: Per i lavori di jet grouting sono state fatte delle prove per poter determinare il diametro delle colonne di terreno consolidato. A seconda del tipo di terreno, sono diverse da cantiere a cantiere. Tali indagini sono importanti perché permettono all’impresa di programmare il proprio lavoro e di calibrare i grandi macchinari.
CS: Per poter lavorare nel terreno di fondazione è tassativo avere a disposizione i risultati delle indagini geognostiche. Qui teniamo conto anche di quanto scoperto nella fase di costruzione precedente: tipo di terreno di fondazione, livello di falda e ubicazione della roccia. Naturalmente non possiamo escludere che ci siano diverse quote di roccia, che prima non c’era dato sapere. Ne veniamo informati non appena se ne accorge il macchinista durante il suo lavoro. Se alla profondità di trivellazione da noi predefinita non c’è nulla e si deve pertanto continuare a perforare più in profondità, lo documentiamo insieme. Il che significa anche che abbiamo bisogno di una gabbia di armatura più lunga. Al momento abbiamo prefabbricato gabbie lunghe 17 metri. Viceversa, può anche succedere di trovare la roccia prima del previsto e che non sia necessario trivellare fino alla profondità prevista originariamente. L’incertezza per noi più grande è se la fossa di scavo risulterà impermeabile o meno. Noi l’abbiamo ordinata impermeabile all’impresa appaltatrice. Abbiamo soddisfatto tutte le condizioni al contorno affinché possa diventare impermeabile. Ma non si può escludere che da qualche parte nel sottosuolo ci sia del materiale scadente e che il palo trivellato non raggiunga la qualità richiesta.
CM: I lavori di jet grouting. È la prima volta che mi trovo ad affrontare questo genere di operazioni in un cantiere, in ben 12 anni di esperienza sul campo. Parliamo spesso con gli operai della ditta romanda Sif che esegue tali lavori. Ci spiegano nel dettaglio come funzionano i macchinari e il processo. È molto istruttivo e in futuro sapremo applicare in altri progetti le conoscenze così acquisite. Ad esempio, non abbiamo potuto prevedere che, a causa dell’alto livello di falda di quest’anno, molta acqua si sarebbe mescolata con il materiale refluo. Nelle vasche di decantazione non avevamo pertanto previsto volumi sufficienti per depositare il refluo di perforazione. Anche i macchinisti ne sono rimasti sorpresi. Non era mai successo prima d’ora.
CS: Attraverso colonne di prova abbiamo determinato la percentuale di cemento necessaria affinché ogni colonna soddisfi i requisiti. Abbiamo anche sondato con precisione in passi di 50 centimetri gli strati del terreno di fondazione. Qual era la percentuale di sabbia? Che diametro devono avere le colonne in quale strato di terreno? L’unica cosa visibile in superficie è il foro d’uscita del refluo. Scopriremo com’è venuta la nostra paratia di terra e cemento solo quando inizieranno i lavori di scavo.
CS: Sempre i lavori di jet grouting. Sono complicati perché bisogna controllare molti parametri. Trovo interessanti anche i vari lavori svolti in parallelo. Occorrono conoscenze specialistiche in ogni campo e bisogna sapere esattamente e sin dall’inizio cosa succede e quando e di cosa c’è bisogno. Il lavoro è intenso sotto il profilo tecnico. Per ogni fase di costruzione siamo affiancati da ingegneri specializzati che passano regolarmente in cantiere anche perché il progetto è davvero molto speciale.
CM: È importante scambiarci ogni giorno. Abbiamo entrambi bagagli di esperienze molto diverse, maturate nel corso dei progetti che abbiamo già seguito. Tutti i processi sono studiati con precisione e funzionano. Se ci troviamo tuttavia a dover modificare la pianificazione, ci si deve prendere il tempo per rifletterci su bene per poi decidere insieme. Il nostro prodotto sono i lavori di costruzione. Garantiamo che essi vengono eseguiti correttamente e allo stato dell’arte.
CS: Ci ripartiamo tutti i lavori che rientrano nella nostra sfera di competenza: oltre all’affiancamento dei lavori di costruzione e all’assicurazione della qualità, vi rientrano il controllo dei costi, la fatturazione con l’impresa appaltatrice e la sicurezza in cantiere. Dalla fine del 2019 abbiamo lavorato al progetto preliminare, definendolo a grandi linee. Nel 2020 è seguita poi la fase di pianificazione dei lavori e di pubblicazione delle gare d’appalto. Capiamo i piani d’esecuzione, conosciamo i capitolati d’oneri e il contratto stipulato con l’impresa esecutrice dei lavori.
CM: Insieme all’appaltatore dobbiamo stabilire come potrà realizzare ciò che abbiamo ordinato. Come riuscirà a costruire ciò che vogliamo?
Christophe Sion è direttore dei lavori di ingegneria civile speciale relativi al progetto Guisanplatz 1 nella seconda fase di costruzione. L’ingegnere ha seguito il progetto sin dall’inizio. Claudia Moser gli è stata affiancata come seconda direttrice dei lavori solo durante la fase esecutiva. Entrambi lavorano presso la B+S AG con sede a Berna.
Su tre lati, i due lati corti e il lato lungo in direzione dell’area di Wankdorf, la fossa di scavo è chiusa da una paratia di pali trivellati intersecanti. Da maggio ad agosto 2021 operai appositamente addestrati della ditta Marti (Berna) hanno praticato nel terreno con l’apposita macchina trivellatrice fori profondi per poi riempirli con gabbie di armatura in acciaio e complessivamente 827 metri cubi di calcestruzzo. La lunghezza di trivellazione variava tra gli otto e i 17,9 metri, penetrando fino a due metri nella roccia nel sottosuolo.
Anche delle palancolate, che vengono infisse nel terreno con attrezzature di grosse dimensioni, garantirebbero un sostegno stabile alle pareti di scavo. In fase di realizzazione delle opere di sostegno, l’Ufficio federale delle costruzioni e della logistica UFCL ha tuttavia tratto conseguenze dalle esperienze maturate durante la prima fase per proteggere meglio gli utenti dell’area, i vicini e la popolazione del quartiere dal rumore e dalle vibrazioni. Si è pertanto rinunciato consapevolmente all’infissione di palancolate. Al suo posto trova impiego il metodo di trivellazione descritto in precedenza.
Poiché la paratia di pali trivellati deve resistere a una forte spinta delle terre, viene assicurata con cavi d’acciaio ancorati obliquamente in profondità nella roccia esterna allo scavo. Anche per questa operazione trova impiego una specifica perforatrice, in grado di praticare fori lunghi fino a 34 metri con un angolo d’inclinazione di 45–50 gradi attraverso la paratia di pali trivellati e gli strati esterni del suolo fino a otto metri di profondità nella roccia molassica.
Questi sistemi di sostegno delle pareti di scavo si estendono fin sotto l’area del Wankdorf Center o la Papiermühlestrasse. Una volta che i cavi di ancoraggio in acciaio sono stati inseriti e le relative cavità in corrispondenza della roccia sono state intasate con malta, possono essere messi in tensione con un martinetto idraulico e fissati nella longarina di calcestruzzo. Stabilizzano l’intera parete di scavo.
La forza di rottura di ogni tirante di ancoraggio è di 150 tonnellate, il che equivale approssimativamente al peso di tre camion e mezzo. Entro dicembre 2021 dovranno essere posati e pretensionati 92 tiranti di ancoraggio distanziati di 1,5 metri l’uno dall’altro.
Il jet grouting è una tecnica di consolidamento onerosa e impegnativa usata per migliorare le caratteristiche meccaniche e idrauliche del terreno. Trova impiego nella zona del cantiere in cui lo scavo è adiacente all’edificio A della prima fase di costruzione. A intervalli di un metro l’una dall’altra viene introdotta nel terreno una batteria di aste cave attraverso la quale viene iniettata acqua ad alta pressione per estrarre dal suolo materiale fino a ottenere un foro del diametro di 25 cm.
Non appena si raggiunge il sottosuolo roccioso, la batteria di aste inizia a ruotare. In fase di risalita, la macchina inietta attraverso ugelli da cinque millimetri una miscela cementizia a una pressione di 360 bar nel terreno, determinandone la disgregazione e la miscelazione con il legante iniettato. In questo modo si forma sotto terra una colonna alta quasi quattro metri e avente un diametro che può arrivare fino a 1,5 metri. Una fila di colonne intersecanti chiuderà così lo spazio in altezza tra la roccia e l’edificio esistente, impedendo all’acqua di penetrare nella fossa di scavo.
Il rischio di questo metodo è che il materiale spostato dalla miscela cementizia iniettata nel terreno, il cosiddetto refluo, non defluisca. «La macchina ha la forza di creare molta pressione nel terreno», spiega Christophe Sion. Pertanto durante i lavori di jet grouting un geotecnico presente nel garage sotterraneo dell’edificio A adiacente allo scavo controlla con un teodolite i possibili movimenti dell’edificio tramite punti di riferimento sul muro. La tolleranza ammessa è di tre millimetri. «Siccome lavoriamo nel sottosuolo, vediamo il risultato solo alla fine, quando eseguiamo le operazioni di scavo», dice Christophe Sion. I pali trivellati si intersecano abbastanza bene? O c’è qualche buco attraverso il quale penetra l’acqua di falda? L’esperienza insegna che la fossa di scavo non risulta mai completamente impermeabile e deve essere rilavorata localmente con iniezioni. «Facciamo il meglio che possiamo. La domanda è: cosa fa il terreno di fondazione? Si discosta localmente dai nostri calcoli?» aggiunge l’ingegnere. Questa è una particolarità dell’ingegneria civile speciale: non essendo possibile prevedere tutto esattamente, si deve giocoforza lavorare con la natura e le condizioni in sito.
Il refluo di perforazione, costituito da una dispersione di acqua mista a cemento e terra, viene pompato in due vasche di decantazione collocate nella fossa di scavo. Una volta che il materiale solido si è depositato sul fondo delle vasche, l’acqua può essere pompata dalle vasche, neutralizzata e immessa nella rete fognaria. Il materiale più solido viene asportato e riciclato. I lavori di jet grouting sono durati dal 15 luglio al 25 agosto 2021 e hanno prodotto 1600 metri cubi di refluo.
Le particolari caratteristiche geologiche del sottosuolo in Guisanplatz fanno sì che una platea in calcestruzzo armato non sia sufficiente per erigervi sopra l’edificio D. Tra lo strato superiore portante e ghiaioso e la roccia in profondità si trova un sedimento alluvionale che è sabbioso e quindi suscettibile di assestamento. Senza opportune misure l’edificio si assesterebbe in modo disomogeneo e incontrollato di diversi centimetri. Perciò, contemporaneamente alle operazioni di abbassamento della falda e di smantellamento della platea dell’ex autorimessa, alla fine di settembre sono iniziati i lavori per realizzare la fondazione su pali.
Un’équipe specializzata getterà in opera 173 pali di fondazione distribuiti su tutta l’area di scavo in funzione della posizione dei muri e dei pilastri di sostegno del futuro edificio. I pali avranno il compito di trasmettere nel terreno i carichi indotti dall’edificio, garantendone la stabilità. Il loro diametro varia da 72 e 100 fino a 130 centimetri. José Antonio Briego Recio è il conduttore della grande trivellatrice per pali modello LB36; fa parte di una squadra di tre persone composta da capomastro, operaio e macchinista. Ogni giorno realizza fino a sei pali trivellati, eseguendo le seguenti operazioni: perforazione, inserimento della gabbia di armatura, getto del calcestruzzo ed estrazione della tubazione di rivestimento. Per ogni palo trivellato sono necessarie da una a due autobetoniere cariche di calcestruzzo, a seconda del diametro previsto del palo di fondazione.
José Antonio Briego Recio manovra la macchina sulla base delle informazioni visualizzate sul display del computer di bordo nella cabina di guida della trivellatrice. Ogni palo è localizzato dai progettisti con precisione centimetrica e definito in lunghezza e diametro. Tuttavia, anche se la trivellatrice indica digitalmente una profondità di perforazione di 12 metri, essa viene sempre rimisurata e controllata a mano. I pali in calcestruzzo sono stabili solo se sono ancorati nella roccia. Nessuna macchina può sostituire l’esperienza e la conoscenza delle caratteristiche sempre variabili del terreno di fondazione.
L’escatavorista carica direttamente su un camion in attesa il materiale sabbioso convogliato verso l’alto dalle coclee di trivellazione di diverse dimensioni.
Durante questi lavori è particolarmente importante il coordinamento preciso dei singoli processi operativi. Se il calcestruzzo rimane troppo a lungo nell’autobetoniera, sia durante il tragitto verso il cantiere che una volta giunto in cantiere, la sua consistenza cambia e diventa inservibile.
Beat Bachmann, caposquadra: «Siamo una squadra di tre persone ben affiatata: ognuno di noi conosce a menadito le procedure. Per lavorare in sicurezza, dobbiamo poter contare l’uno sull’altro in ogni mossa che facciamo: perforare un pozzo, mettere in opera l’armatura, deporre i pesanti tubi di trivellazione o gettare in opera il calcestruzzo.» José Antonio Briego Recio, che da 20 anni lavora come conduttore di macchine edili, è venuto in Svizzera nel 2011. Ha imparato a condurre diverse macchine, possiede la licenza per allievo conducente M1 e ha superato l’esame speciale M17. Adriano De Araújo è come un secondo paio di mani per José – fuori dalla macchina. Adriano allenta le tubazioni e sostituisce le trivelle o rimisura la profondità del foro praticato nel terreno.
Come caposquadra sono responsabile di realizzare pali trivellati nel punto previsto. Ogni palo ha un numero e delle coordinate precisamente definite per la lunghezza di trivellazione, la lunghezza del palo e la profondità di ancoraggio nella roccia. Svolgo la mia professione da 37 anni. Prima ho imparato il mestiere die muratore, poi ho frequentato la scuola capomastri e in seguito mi sono concentrato sull’ingegneria civile speciale: pozzi, scavi di sbancamento, aggottamenti. Lavoriamo molto tempo nella Svizzera occidentale, nel Ticino e nel Vallese. I due mesi in cui siamo in servizio in Guisanplatz a Berna, dopo il lavoro posso tornare a casa a Steffisburg. José viene da Bienne e Adriano da Soletta. In altri cantieri spesso siamo lì solo per qualche giorno. Una volta mio figlio è venuto ad annusare l’aria che tira in cantiere. Ha trovato il lavoro troppo faticoso, ora imparerà il mestiere di pittore. Ma siccome nelle città si costruisce con una densità sempre maggiore, gli scavi devono essere messi in sicurezza con specifiche opere di sostegno. La nostra esperienza e le nostre conoscenze specialistiche sono importanti. C’è bisogno di noi.»
Un articolo ospite di Jürg Ryser in merito alla geologia e geotecnica, al sottosuolo e all’acqua di falda in Guisanplatz.
Che cosa è avvenuto negli ultimi 10 000 anni nell’area dell’odierno centro amministrativo in Guisanplatz? Che storia ha il sottosuolo? E perché mai dovrebbe interessare a chicchessia?
Per carpire al sottosuolo in Guisanplatz la sua storia, per le fasi precedenti e il progetto in corso sono stati eseguiti e analizzati più di 30 sondaggi geologici e stazioni di monitoraggio delle acque sotterranee nell’area del centro amministrativo e nelle sue immediate vicinanze. Sono state determinate le interfacce stratigrafiche, attribuite caratteristiche ed è stata misurata la quota del pelo d’acqua. I risultati sono riassunti nel «Rapporto sulle condizioni geotecniche e di falda» (Bericht über die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse) del 2010.
L’intero quartiere di Breitenrain nella città di Berna è stato segnato da varie avanzate dei ghiacciai e processi di sedimentazione dopo le glaciazioni. Nell’area del centro amministrativo di Guisanplatz la roccia leggermente ondulata levigata dal ghiacciaio si trova a una profondità di circa 10–16 m sotto l’attuale terreno. Diversi metri di sedimenti da sabbiosi fini a siltitici si sono depositati sulla roccia in laghi glaciali poco profondi dopo l’ultima ritirata del ghiacciaio. A questo periodo di sedimentazione è seguita una fase in cui le ampie ramificazioni del fiume Aare erosero in parte queste sedimentazioni fini su una vasta superficie ricoprendole di materiale di granulometria più grossa, da ghiaioso a sabbioso, la cosiddetta breccia.
Nell’area del centro amministrativo questo strato ghiaioso presenta per lo più uno spessore di 3–4 metri. Alla base di esso scorre una falda acquifera di spessore esiguo. Per questo anche le sabbie sottostanti sono sature d’acqua di falda fino alla roccia.
I nuovi edifici devono essere realizzati con due piani interrati. Il bordo inferiore della platea di fondazione si troverà dunque a circa 8,5 metri sotto il piano di campagna e quindi a più di 4 metri sotto il livello di falda, nelle sabbie sature d’acqua. Inoltre il nuovo edificio toglierà una bella porzione della breccia, alterando così l’attuale corso della falda acquifera. Questa costruzione non deve però influire sulla falda acquifera in misura tale da causare danni sulle particelle contigue derivanti dall’innalzamento o dall’abbassamento del livello di falda. Secondo il codice civile, la committenza sarebbe chiamata a rispondere di tali danni.
È compito dell’ingegnere geotecnico conciliare con opportuni interventi tecnici la storia geologica del sottosuolo con le esigenze dell’uomo. Questa figura professionale funge da interfaccia fra il geologo e l’ingegnere edile. Deve comprendere la storia raccontata dal sottosuolo, ma capire anche come l’ingegnere edile calcola una fossa di scavo e le fondamenta su cui poggia la costruzione. Il nuovo edificio – come già i nuovi edifici costruiti nella prima fase – «non sarà costruito sulla sabbia». Questa è troppo cedevole e gli edifici si assesterebbero e inclinerebbero. I carichi indotti dall’edificio D saranno trasmessi nella molassa attraverso pali di fondazione e l’edificio sarà «saldo come una roccia».
Per essere in grado di stimare meglio lo stato finale del regime idrico di falda, nel 2019–2021 si è analizzato il corso della falda acquifera con una prova di colorazione. Sul lato sud verso la Rodtmattstrasse sono stati immessi dei traccianti in tre stazioni di monitoraggio (pozzi) delle acque sotterranee. I traccianti sono riapparsi dopo tempi diversi in concentrazioni diverse nei campioni d’acqua prelevati da altri pozzi più a nord e a ovest. Da questi dati è stato possibile evincere che i lavori di costruzione della seconda fase continuano a non costituire un problema per l’acqua di falda nell’angolo nord-est dell’area di costruzione. La maggior parte dell’acqua di falda scorre verso nord-est in direzione della grande Allmend e di Ostermundigen, nonché in misura minore da Guisanplatz verso nord-ovest a Breitfeld.
In quest’ottica è stato elaborato il seguente piano per l’acqua di falda: come tutti gli edifici costruiti nella prima fase, anche quello della seconda fase dispone di un «tappeto filtrante» continuo e ben permeabile sotto la platea di fondazione. In tal modo l’acqua di falda anziché scorrere attraverso la breccia preesistente può ora scorrere attraverso i nuovi percorsi creati. Anche i materiali di ripiena ai lati dell’edificio sono ben permeabili. Nelle paratie di pali trivellati della seconda fase di costruzione sono previsti dei fori per evitare che il livello dell’acqua nello stato finale possa salire eccessivamente all’interno dello scavo delimitato, e per offrire all’acqua di falda un percorso sufficientemente permeabile. In tal modo il rischio di innalzamento o di abbassamento del livello di falda nell’ambiente circostante resta minimo e calcolabile. Nello stato finale questo percorso idrico è controllabile in tre punti. In caso d’emergenza, questi punti di controllo in corrispondenza della ripiena consentirebbero anche di pompare l’acqua fuori dal sistema.
Questa è dunque la storia. Ora ci troviamo nel bel mezzo dell’ultimo capitolo, dove verrà alla luce la verità: naturalmente anche per questo progetto vale l’antico detto che solo scavando si scopre cosa c’è davvero nel terreno. Finora gli ingegneri civili speciali hanno lavorato con la massima accuratezza e le tecniche scelte sembrano funzionare come previsto. L’intera équipe è fiduciosa di raggiungere il fondo dello scavo come previsto e di poter passare lo scavo e i pali di fondazione «chiavi in mano» all’impresario costruttore edile ad aprile 2022.
Jürg Ryser è ingegnere civile PF presso la B+S AG. Nel 2010 ha stilato il rapporto delle indagini geognostiche ed è responsabile della pianificazione dello scavo, delle opere di aggottamento e della fondazione su pali della seconda fase di costruzione.
