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Dewatering con Pozzi

I sistemi di dewatering con l’utilizzo di pozzi di aggottamento sono utilizzati in presenza di scavi in terreni con litotipi prevalentemente ghiaiosi e ciottolosi, all’interno dei quali si riscontra un notevole apporto idrico dalla falda acquifera. Questi terreni hanno trasmissività molto elevate, per cui, il pozzo di emungimento deve avere la caratteristica di contenere pompe di grossa portata e diametro.
Nell’ambito del drenaggio con pozzi, conseguentemente alla progettazione e alla successiva scelta del sistema di pompaggio più idoneo da utilizzare, schematizziamo due metodologie per la realizzazione dei pozzi di aggottamento.
Queste tecniche sono le più comuni e differiscono tra loro sia per la tipologia di realizzazione esecutiva del pozzo stesso, sia per la tipologia delle pompe di aggottamento da utilizzare.
La prima tipologia è rappresentata dal pozzo di aggottamento ad anelli forati in cls, la tecnica di installazione è eseguita quasi sempre con l’ausilio di un escavatore che per step di gradini in discesa posa gli anelli a circa un metro sotto il piano di realizzazione dello scavo.
La seconda tipologia è rappresentata dal pozzo di aggottamento con tubazione in acciaio (o PVC) con filtri passanti, la tecnica di installazione è eseguita con l’ausilio dei una perforatrice.
 
 

Pozzi in cls con anelli forati

 
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La peculiarità principale dei pozzi di grosso diametro in anelli in cls forato è la possibilità di aggottare l’acqua di falda con pompe di grande portata in modo economicamente vantaggioso, laddove persiste un terreno a matrice fortemente ciottolosa e priva di materiali fini.

L’acqua di falda viene raccolta in canalette di fondo scavo e convogliata, per gravità, all’interno dei pozzi, ciò permette di drenare il terreno “aspettando” che l’acqua, con la sua naturale velocità dovuta al gradiente idraulico, scenda lungo le pareti inclinate delle scarpate e filtri all’interno dei pozzi, ove sono alloggiate le pompe da drenaggio di grossa portata.

 
 

Pozzi in acciaio con filtri asolati

 
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I pozzi in acciaio o in pvc sono eseguiti con una perforatrice e a differenza dei pozzi in cls consentono il drenaggio a grosse profondità, grazie alla loro tipologia esecutiva consentono di creare una camicia drenante intorno ai filtri tale da avere un filtraggio delle acqua di falda con una forte riduzione delle parti fini in sospensione emunte .

I tipi di filtri usati possono essere di diversa fattezza e con caratteristiche di resa a volte molto differenti tra loro, i più comuni sono i Filtri a Ponte, si annoverano anche i filtri Johnson cosiddetti a passaggio totale per via della loro altissima resa idraulica.

In molti casi si utilizzano i Filtri in PVC Microfessurati o Filtri in Acciaio passanti ad asole verticali o orizzontali, la scelta è condizionata da molti fattori tra i quali la profondità, il litotipo presente nel terreno, la portata da emungere.

 
 

I sistemi dewatering con pozzi di aggottamento in acciaio o PVC microfessurato, al fine di contenere le pompe di grossa portata, devono avere un diametro medio di c.a. mm.500, inferiore rispetto al diametro dei pozzi con anelli in cls. che solitamente è di mm.1000.

Questa tipologia di drenaggio è utilizzata quando le distanze tra i pozzi sono elevate, oppure, quando la ricarica verticale della falda è talmente forte che, per evitare l’effetto del sifonamento a centro scavo, è necessario abbassare il livello dell’isofreatica nei pozzi ben al di sotto del normale franco di sicurezza, permettendo il formarsi del cono di influenza necessario all’abbassamento della falda a centro scavo.

Per una buona funzionalità dei pozzi in acciaio è necessario eseguire una corretta formazione della camicia drenante al fine di evitare l’intasamento dei filtri e garantire un perfetto emungimento senza asportazione di materiale fine.

 
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Le pompe da drenaggio

 

Nel dewatering con pozzi di aggottamento è fondamentale la scelta tipologica della pompa da utilizzare.

Il fattore principale che condiziona è la portata da emungere, in quanto, le caratteristiche di funzionamento dell’impianto di pompaggio per abbassare il livello idrico, sono prioritarie sulla tipologia i pozzo da eseguire.

La scelta tipologica dei pozzi è strettamente legata alla pompa da utilizzare, essa deve avere caratteristiche tali da drenare la falda circostante e vincere le prevalenze per allontanare l’acqua nel punto di recapito finale.

Nel caso sia necessario pompare ingenti quantità di acqua, al fine di rendere asciutto il fondo dello scavo, sarà necessario l’utilizzo di pompe di grossa portata, questo comporta la progettazione e la costruzione di pozzi di grosso diametro, perciò il sistema dewatering va ottimizzato in funzione di queste necessità.

La scelta della pompa viene sottovalutata, pensando erroneamente che tutte le pompe possano svolgere lo stesso tipo di lavoro, con i soliti consumi e con identiche prestazioni, purtroppo non è così, per cui, la scelta della tipologia di pozzo è subordinata alla scelta della pompa che si ritiene maggiormente idonea a compiere le operazioni di dewatering.

 
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Le principali considerazioni di cui si deve tener conto nella scelta della pompa da utilizzare sono le seguenti:
  • la quantità di acqua da pompare;
  • la prevalenza necessaria;
  • le perdite di carico dell’impianto;
  • la presenza di corpi solidi nel liquido pompato;
  • il tempo di esercizio e di funzionamento;
  • l’energia elettrica a disposizione o che intendiamo mettere a disposizione della pompa.
La problematica legata all’energia elettrica rappresenta un punto fondamentale nel dewatering, in quanto la realizzazione di un opera nel sottosuolo ha spesso tempi lunghi, ciò comporta un consumo energetico rilevante per mantenere in funzione tutte le pompe installate.
 
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Nell’esecuzione di un drenaggio con pozzi, è importante capire la composizione litologica del terreno ed il suo grado di trasmissività, ma soprattutto è fondamentale la conoscenza delle diverse tecniche esecutive per consentire la scelta delle attrezzature necessarie e la loro quantificazione economica.

Essendo, nella maggior parte dei casi, il terreno di natura eterogenea, si possono riscontrare andamenti e  comportamenti differenti della falda acquifera anche all’interno del solito cantiere, per cui, a volte è necessario rivedere la soluzione tecnica in funzione di ciò che realmente si verifica durante le operazioni di drenaggio e scavo.

Questo aspetto di incertezza, che caratterizza i sistemi di dewatering in generale, è una componente che il tecnico e la committenza devono sempre tenere in considerazione, in quanto potrebbe dar luogo a cambiamenti esecutivi ed economici.

 

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