ABSTRACT: Il valico del Col di Tenda, sin dai tempi della Repubblica di Roma, ha rappresentato una fondamentale via di passaggio attraverso le Alpi del sud; i primi tentativi di creare un collegamento più agevole attraverso un traforo risalgono al 1600, ma la costruzione venne ultimata solo nel 1882. Dopo aver percorso una buona parte di storia l’opera risultava ormai inadeguata rispetto ai moderni standard di sicurezza che la circolazione stradale esige, soprattutto per la particolare funzione di collegamento trasfrontaliero tra Italia e Francia. Il nuovo tunnel è stato perciò pensato, progettato e realizzato per possedere le caratteristiche di modernità e sicurezza individuate attraverso una stretta collaborazione tra le due nazioni. Si accennerà quindi alla storia, al progetto e alla realizzazione del vecchio traforo per poi introdurre il progetto della nuova opera, illustrando le sue peculiarità in termini di problematiche progettuali, studi condotti, tecnologie costruttive e dotazioni di sicurezza.

1.   Introduzione

Nella progettazione di opere di ingegneria civile l’inserimento di costruzioni in sotterraneo consente di creare vie di comunicazione in quei territori in cui risulta impossibile o comunque insoddisfacente, in termini di esigenze progettuali, la scelta di un percorso di superficie. Il territorio italiano è prevalentemente costituito da rilievi montuosi, perciò si ricorre spesso alle opere in sotterraneo per semplificare e velocizzare le vie di comunicazione stradali e ferroviarie; caratteristico è il problema dell’attraversamento degli Appennini, che fanno da spina dorsale a tutto il paese, e delle Alpi, che costituiscono un imponente confine naturale di separazione con il resto del continente europeo.

I trafori realizzati o in corso di realizzazione attraverso le Alpi costituiscono perciò importanti opere di ingegneria, sia per le loro caratteristiche tecniche, sia per la fondamentale funzione di connessione territoriale.

Figure 1: Grandi trafori alpini

Il valico del Col di Tenda, in particolare, si inserisce nell’itinerario europeo E74, realizzando una connessione diretta tra l’Italia e il resto del continente.

2.   L’importanza del collegamento del Col di Tenda

Fin dalla sua costruzione negli anni 1873-1882, il Col di Tenda ha rappresentato uno dei principali valichi delle Alpi del sud, poiché si colloca su una direttrice che consente un collegamento diretto della pianura padana (provincie di Cuneo e Torino) con la Costa Azzurra e la Costa Ligure, attraverso le propaggini occidentali delle Alpi Marittime lungo la valle Vermenagna (in Italia) e la valle della Roya (in Francia). Più in particolare, attraverso la S.S.20, dalla città di Cuneo si raggiunge il Colle di Tenda in direzione sud, si supera la galleria di valico ed il confine (1.320 m.s.l.m.) e si prosegue in Francia lungo la RN204.

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Figure 2: Confine tra Italia e Francia

2.1   Storia dell’attraversamento

Già durante la Repubblica Romana la zona in cui si colloca il valico del Colle di Tenda era stata identificata come punto di delimitazione tra la Gallia Cisalpina e la Gallia Narbonense. Se ne trova menzione in un documento risalente al 1178, che riporta le tappe che un viandante incontrava lungo i sentieri che collegavano Ventimiglia a Borgo San Dalmazzo. Questi luoghi sono stati, infatti, attraversati nei secoli dai pellegrini diretti a Santiago de Compostela, e costituivano inoltre zona di passaggio per il commercio del sale, poiché dalla valle Roya, attraverso il passo di Tenda, le saline del mediterraneo venivano collegate con le pianure del Piemonte.

L’importanza del Colle di Tenda è inoltre testimoniata dalla ricca storiografia che tiene memoria delle vicissitudini di questa zona di attraversamento col succedersi dei poteri. Già nel 1614, durante il Ducato dei Savoia, ci furono i primi tentativi di scavo della galleria; nell’anno 1633 in una relazione inviata al duca di Savoia, come aggiornamento dei lavori in corso e delle spese, si racconta del difficoltoso scavo di soli pochi metri di galleria, proponendo un nuovo approccio in un’altra zona del colle. Le testimonianze dei primi tentativi sono tutt’ora visibili alla quota 1.470m, dove è presente un foro con un raggio di circa 2,50m che si addentra nella roccia per qualche decina di metri. Il tentativo è stato abbandonato nell’anno 1784, sotto il regno di Vittorio Amedeo III Re di Sardegna, probabilmente per le difficoltà incontrate, poiché si incontrarono i flysch argillosi, attraverso un visibile piano di sovrascorrimento, invece che nei tenaci calcari giurassici.

INSERISCI GLI ALTRI DISEGNI DI COSTRUZIONE DEL VECCHIO TUNNEL: LE SEZ. TRASV. DI COSTRUZIONE

2.2   Rinnovamento dell’infrastruttura

Dopo oltre un secolo di attività si è resa evidente la necessità di adeguare uno dei collegamenti più antichi ed importanti tra due nazioni confinanti, Francia e Italia, alle moderne esigenze di sicurezza che la circolazione stradale esige. In particolare risultava ormai palese l’inadeguatezza della sagoma limite, tale da non consentire il transito nei due sensi di marcia dei mezzi pesanti, e la vetustà strutturale, manifestatasi con dissesti iniziati a metà del secolo scorso.

L’esigenza di progettare un nuovo collegamento era stata esplicitata nelle indicazioni espresse dalla Commissione Intergovernativa per il Miglioramento dei Collegamenti Franco-Italiani nelle Alpi del Sud (CIG), per la quale “la sicurezza del tunnel stradale del Tenda rappresentava una priorità assoluta”. Già dalla prima riunione d’insediamento della CIG si procedette all’esame delle soluzioni progettuali elaborate nell’anno 2000 dal gruppo di lavoro Italo-Francese (ANAS-DDE-CETU) per la messa in sicurezza del tunnel stradale del Colle di Tenda.

Figure 4: Galleria esistente

Si decise inoltre, successivamente,  di costituire un gruppo di lavoro che si dedicasse allo sviluppo del progetto preliminare dell’opera. A valle di queste attività fu individuata come preferibile una soluzione detta “Alta”, cioè con una configurazione composta da due gallerie mono-direzionali ad una corsia di traffico, prevedendo la realizzazione di una canna nuova e l’alesaggio del tunnel esistente. Questa scelta venne condivisa dai due Governi e fu dato mandato di procedere con le attività di progettazione e di acquisizione dei permessi necessari per l’avvio dei lavori nei due paesi.

Inoltre fu deciso di procedere con un unico appalto comprensivo di tutti i lavori previsti, sia in territorio italiano sia in quello francese, in sotterraneo e all’aperto. All’Italia fu affidata la responsabilità di procedere alle attività di gara d’appalto, di affidamento dei lavori e di controllo degli stessi secondo un rapporto internazionale regolato da un trattato appositamente redatto; si decise inoltre che, acquisiti tutti i pareri e le autorizzazioni delle rispettive nazioni, il progetto definitivo sarebbe stato redatto dall’ANAS, per essere poi messo in gara secondo gli standard e le normative italiane.

Lo scopo della nuova opera era principalmente quello di realizzare un incremento delle condizioni di sicurezza della viabilità in generale, infatti, oltre ai lavori di adeguamento della viabilità di accesso sul versante francese e all’eliminazione di due dei quattro tornanti attualmente presenti, erano stati previsti anche interventi di miglioramento delle condizioni di alcune strade locali; si realizzava in definitiva una notevole diminuzione dei tempi di percorrenza.

3.   Progetto del nuovo Tunnel del Col di Tenda

In questo contesto è stato fondamentale progettare un intervento che garantisse un collegamento in grado di fornire un servizio efficiente, sicuro e continuo, anche in condizioni di eventi eccezionali, inserendolo in una situazione già esistente.

A valle di tutte le valutazione e gli studi condotti, è stato scelto di realizzare l’allargamento dell’attuale traforo e una nuova galleria naturale in affiancamento a quella esistente, mantenendo un interasse di 30m, con collegamenti tramite by-pass pedonali e carrabili, in modo da assicurare due vie di passaggio, in linea con i più moderni standard di sicurezza, e mantenere il traffico continuo sia durante le lavorazioni che nel caso di blocco di una delle due canne per un qualsiasi evento eccezionale e distruttivo, compresi incendi, dissesti o altri eventi naturali. La sezione tipo corrente è riportata di seguito:

Figure 5: Sezione tipo di progetto definitivo del nuovo tunnel

Le caratteristiche sono state determinate tenendo conto delle esigenze manifestate dalla CIG:

• piattaforma stradale carrabile di 6,5 m di larghezza complessiva;
• banchina in sinistra di 30 cm;
• una corsia di marcia di 3,50 m;
• una corsia di emergenza di 2,70 m.
• altezze libere garantite, misurate sulla verticale, saranno: 4,80m–5,00m–4,80m.

La sezione è completata con elementi marginali su entrambi i lati della galleria, costituiti da marciapiedi destinati alla posa in opera di componenti impiantistiche scelte per far fronte alle particolari esigenze di sicurezza; il progetto prevede infatti l’esercizio della canna esistente durante i lavori di realizzazione della nuova e lo spostamento del traffico sulla nuova durante i lavori di alesaggio dell’esistente. Questa configurazione ha richiesto uno studio ad hoc delle dotazioni impiantistiche e delle problematiche legate alla sicurezza, e tutto è stato riassunto in un “documento di sicurezza”, assieme ad una analisi di rischio condotta sulla base della normativa europea e in accordo con le “Linee guida per la progettazione della sicurezza nelle gallerie stradali” emanate dall’ANAS. Tale documento infine è stato approvato dal comitato di sicurezza della CIG.

3.1   Studi e indagini condotti

Figure 6: Zona del sovrascorrimento del Col di Tenda

Nella fase propedeutica all’elaborazione del Progetto Definitivo, ad integrazione di quanto svolto nel corso del Progetto Preliminare, è stata condotta una ricca campagna di indagini comprendente:

• 12 rilievi geologici di superficie per l’analisi strutturale dell’ammasso roccioso;
• 39 sondaggi geognostici a carotaggio continuo in galleria e 4 sondaggi profondi;
• 4 stendimenti sismici in corrispondenza dell’imbocco Nord;
• studio di un affioramento visibile all’interno del tunnel;
• indagini idrogeologiche;
• prove di laboratorio su provini ricavati da sondaggi a carotaggio continuo;
• 46 colonne stratigrafiche esterni e in galleria;
• indagini di scansione laser e georadar in galleria.

Sono state individuate le tratte di galleria a comportamento geotecnicamente omogeneo, interessate dallo scavo e i relativi parametri geotecnici necessari alla progettazione; l’ammasso è stato diviso nelle seguenti tratte omogenee (partendo dal lato Italia):

• Detrito di origine morenica a granulometria ghiaiosa;
• Flysch di origine eocenica intensamente fratturato;
• Calcari intensamente fratturati e frantumati;
• Flysch di origine eocenica;
• Anidriti compatte;
• Carniole localmente pulverulente .

Si è inoltre attentamente valutata la possibilità di interferenza diretta e/o indiretta con il bacino acquifero che alimenta la sorgente dell’acquedotto delle Langhe, posta all’interno della galleria ferroviaria che corre a quota più bassa dell’attuale tunnel stradale. Si concluse che lo scavo avrebbe interessato la falda per i primi 800 m circa dall’imbocco italiano, e cautelativamente si individuò una sezione di scavo completamente impermeabilizzata per tutto il tratto di interesse dell’acquifero, per ridurre al minimo un eventuale drenaggio delle acque.

3.2   Il profilo geomeccanic

Figure 7: Profilo geomeccanico

Come è riscontrabile dal profilo, l’imbocco Italiano si intesta nella formazione morenica, composta da materiale prevalentemente sciolto a granulometria ghiaiosa con clasti eterometrici, e con probabile sede di falda freatica come evidenziato in alcuni piezometri. All’incirca alla progressiva 0+450 la galleria interessa i termini litostatici sottostanti costituiti dai Flysch Eocenici, fortemente fratturati a causa della intensa tettonizzazione, entro i quali rimane fino all’incirca alla progressiva 0+700. Procedendo verso la Francia s’incontrano le formazioni calcaree eoceniche e giurassiche facenti ancora parte del dominio interno sub-brianzonese; anche queste formazioni risultano fortemente tettonizzate e rappresentano la principale sede dell’acquifero delle langhe. Attorno alla progressiva 1+000 si incontra il sovrascorrimento che divide i due domini geologici e la galleria procede nella formazione del flysch sottostante costituita da peliti ed argilliti con alternanze arenacee; tale unità litologica risulta localmente tettonizzata con presenza di fasce cataclasate in prossimità delle principali lineazioni tettoniche individuate. La galleria procede in questa formazione fino ad oltrepassare la linea di confine con la Francia ed all’incirca alla progressiva 2+450 incontra la formazione triassica delle anidriti che all’analisi delle carote di sondaggio appare compatta, scarsamente fratturata, e con ottime caratteristiche meccaniche. In tale tratta si prevede che nel tempo la roccia possa rigonfiare in presenza di acque di infiltrazione ed aumentare il carico agente sul rivestimento definitivo. Infatti due delle centine poste in opera nel 1973 sono state attrezzate con martinetto piatto per la misura dei carichi sopportati dal rivestimento, si nota un aumento nel tempo dei carichi, sia nella zona del flysch sia in quella delle anidriti, ma per cause differenti nei due casi: se nelle anidriti è dovuto al rigonfiamento, (fenomeno segnalato dagli autori dell’epoca visti la progressiva tendenza del cavo a chiudersi), nel flysch è dovuto al distacco di blocchi che gravano puntualmente sul rivestimento.

Aggiungere le Carniole e che cosa sono

3.3   Problematiche progettuali

Durante lo sviluppo del progetto è stato necessario far fronte a problematiche di diversa natura, proprio in considerazione dell’importanza che questo tunnel riveste come via di collegamento, sia civile che commerciale.

Per quanto riguarda la progettazione geotecnica e strutturale dell’opera nel paragrafo precedente si è fatto cenno alle problematiche riscontrabili nelle diverse tratte individuate in fase di studio. Inoltre, utilizzando dati e valutazioni ricavati durante la campagna di indagine e la successiva fase di caratterizzazione delle formazioni interessate, si è fatto ricorso all’analisi numerica, con modellazioni condotte per fasi, per la definizione e la verifica delle sezioni tipo da applicare. Le analisi sono state condotte sia per il tunnel di nuova costruzione sia per quello da alesare, osservando come il carico agente sui rivestimenti provvisori e definitivi sia diverso nel caso si parli di alesaggio della canna esistente oppure di scavo completo della nuova.

Come già precedentemente accennato, particolare attenzione è stata dedicata alle caratteristiche di sicurezza di cui l’infrastruttura risultava ormai carente, individuando adeguate configurazioni geometriche degli spazi, dotazioni impiantistiche opportune e definendo le fasi di realizzazione tali da garantire sicurezza e funzionalità in ogni momento costruttivo, fino alla messa in opera.

3.4   Peculiarità della dotazione di sicurezza della galleria del Col di Tenda

Questa situazione ha richiesto uno specifico studio delle problematiche legate alla sicurezza e delle dotazioni impiantistiche, perciò è stato redatto un apposito “documento di sicurezza” che ne contiene i risultati, comprensivi di una analisi di rischio.

Fondamentale è stato quindi prevedere, per tutta la durata delle lavorazioni, dotazioni impiantistiche che garantissero:

• sicurezza degli operatori, degli utenti e degli impianti;
• affidabilità degli impianti e massima continuità di servizio;
• scelta di apparecchiature improntata a criteri di elevata qualità, semplicità e robustezza, per sostenere le condizioni di lavoro più gravose;
• semplicità ed economia di manutenzione;
• risparmio energetico;
• cura dei vincoli architettonici, per non interferire negativamente con il contesto ambientale.
• eliminazione dei rischi in relazione alle conoscenze acquisite in base al progresso tecnico e, ove ciò non fosse possibile, loro riduzione al minimo;

Perciò, in considerazione della necessità di mantenere il collegamento tra i due versanti sempre in esercizio, di assicurare tutti gli standard di sicurezza richiesti, consentendo l’accesso più veloce possibile alle dotazioni di sicurezza via via disponibili insieme all’avanzamento dei lavori, e nel rispetto degli accordi binazionali sanciti, è stata prevista l’istallazione delle opere impiantistiche in fasi successive.

3.5   Fasi realizzative

Per ciascuna fase sono state individuate le opere previste e gli elaborati di progetto sono stati suddivisi per evidenziare la programmazione delle opere da realizzare in ciascuna di esse.

Per rendere possibile quanto sopra, il progetto del nuovo tunnel e le prescrizioni di capitolato per l’esecuzione dei lavori di scavo prevedono quanto segue:

• presenza di squadre di soccorso in prossimità di entrambi gli imbocchi, dotate di mezzi in grado di entrare nella galleria interessata dalle nuove lavorazioni;
• l’organizzazione del cantiere e l’addestramento delle maestranze per consentire l’uso del percorso pedonale protetto e l’accesso dei mezzi di soccorso nell’area di cantiere in caso di emergenze esterne alle singole pertinenze del cantiere (traffico veicolare sulla galleria esistente) senza che gli operai ed i mezzi di cantiere siano di ostacolo;
• attrezzature di by-pass con le dotazioni impiantistiche e di ventilazione in grado di realizzare dei “luoghi sicuri temporanei”, per il tempo sufficiente all’arrivo dei soccorsi;
• utilizzo dei by-pass pedonali consentito ad una distanza di 300m dal fronte di scavo della nuova galleria, di conseguenza, le condizioni di sicurezza della galleria esistente verranno incrementate al crescere del numero dei by-pass pedonali;
• la galleria è sottoposta ad un grado di sorveglianza D4 “sorveglianza umana permanente” dalla Sala Operativa di Controllo ANAS di Torino.

I by-pass pedonali, per funzionare come “luoghi sicuri temporanei” saranno dotati di un sistema di ventilazione in grado di mantenere la sovrappressione dei by-pass stessi, e di una zona filtro interposta tra il locale previsto per ospitare gli utenti e la galleria interessata dal traffico bidirezionale e potenzialmente interessata dall’evento incendio.

Di conseguenza l’impianto di ventilazione garantirà le seguenti modalità di funzionamento:

• esercizio normale: garantire un adeguato ricambio dell’aria necessario a mantenere accettabili condizioni termoigrometriche e di qualità dell’aria;
• esercizio in emergenza: garantire la sovrappressione del luogo sicuro temporaneo per impedire l’ingresso dei fumi prodotti da un eventuale incendio presente nella galleria con presenza di traffico, oltre ad assicurare una adeguata qualità dell’aria per il tempo necessario all’arrivo dei soccorsi dalla galleria interessata dalle lavorazioni.

Non è previsto alcun sistema di sovrappressione dei by-pass carrabili che, perciò, verranno utilizzati unicamente da personale autorizzato (squadre di soccorso, pompieri, ecc.).

Completato l’allargamento della galleria esistente il traffico verrà gestito in senso monodirezionale sulle due canne, come previsto nel progetto per la configurazione finale e le condizioni di utilizzo delle vie di fuga saranno quelle tipiche di una galleria a doppia canna.

Tutti gli impianti verranno eserciti tramite un sistema di controllo centralizzato, in grado di gestire il funzionamento della galleria in modo automatico, con la sorveglianza di personale specializzato in un’apposita sala di controllo. L’impianto di Gestione Tecnica Centralizzata (GTC) assumerà il compito di controllare e di gestire tutti gli impianti tecnologici della galleria, attraverso diverse attività tra loro strettamente interconnesse.

La gestione dell’intera galleria sarà effettuata da un unico Centro di Controllo Centralizzato, presidiato 24 h su 24, localizzato presso la sede ANAS di Torino; saranno comunque disponibili, presso gli edifici tecnologici localizzati in corrispondenza degli imbocchi lato Italia e lato Francia, postazioni di comando locale. Da tali postazioni, non presidiate, sarà possibile verificare lo stato dei sottosistemi presenti in galleria, aggiornare e riconfigurare i software di gestione ed attivare le procedure per il controllo e comando in locale degli impianti a servizio della galleria. Nonostante l’elevato livello di autonomia operativa degli impianti installati, tutte le procedure di allarme, che comportano l’interdizione del traffico in galleria, saranno confermate dagli operatori presenti nel Centro di Controllo Centralizzato. Inoltre la galleria in esercizio sarà gestita con un sistema di telecontrollo, che dovrà essere mantenuto in vita fino all’entrata in servizio del nuovo sistema.

Per ogni singola fase, si prevede un’evoluzione combinata tra l’implementazione tecnologica e l’evoluzione funzionale, che integra i vari componenti man mano resi operativi in cantiere; il centro operativo di Torino dovrà essere mantenuto costantemente in collegamento con la galleria nelle sue varie fasi di sviluppo.

5.   Bibliografia

BALDACCI e FRANCHI (1900) – “Studio geologico della galleria del Colle di Tenda (linea Cuneo – Ventimiglia)”. Boll. R. Com. Geol. It. Vol I, pp 57.

CETu (1978) – “Rapport de synthése sur le comportement du Tunnel de Tende”.

CETu (1987) – “Tunnel du Col de Tende. Synthése des reconnaissance, actualisation 1987”.).

GALLENGA (1856) – “Storia del Piemonte dai primi tempi alla pace di Parigi del 1856”. Torino.

CAVINATO et al. (2006) – “The new Col di Tenda tunnel between Italy and France: integrated geological investigations and geophysical prospections for preliminary studies on the Italian side”. Engineering Geology 88.

VALENTE et al. (2008) – “The project of the new col di Tenda tunnel”. Congrès International AFTES.

C’è anche un articolo scritto con Papale