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La Basilica di Massenzio: l’intervento di salvaguardia

La tratta T3 della linea C attualmente in costruzione si estende dalla stazione San Giovanni alla stazione Fori Imperiali. Lungo il tracciato le gallerie di linea interagiscono con monumenti di grande pregio quali il Colosseo, le Mura Aureliane, la chiesa di Santo Stefano Rotondo e la Basilica di Massenzio.

Per garantire la salvaguardia di un patrimonio unico al mondo, tutelato dall’UNESCO, sono stati sviluppati, a partire dal 2008, specifici studi finalizzati ad analizzare le possibili interazioni tra la realizzazione della linea ed il patrimonio storico e monumentale. I risultati dello studio di interazione sviluppato per la Basilica di Massenzio rappresentano certamente uno dei più interessanti esempi dell’Approccio Metodologico seguito nell’ambito dei suddetti studi.

La Basilica di Massenzio è situata lungo via dei Fori Imperiali, in posizione intermedia tra le stazioni Fori Imperiali e Venezia. In quest’area il tracciato della linea è pressoché rettilineo e sub-parallelo all’asse longitudinale del monumento. La quota del piano di calpestio della Basilica è di circa 27 m s.l.m., mentre quella di via dei Fori Imperiali, al di sotto della quale passa la galleria più vicina al monumento, è variabile tra 22.5 e 23.5 m s.l.m. Il dislivello tra la Basilica e via dei Fori Imperiali è sorretto dall’antico muro romano di sostegno della collina Velia, sbancata per l’apertura di via dei Fori Imperiali. Le fondazioni sono di tipo continuo con altezza variabile tra 4.0 e 6.0 m e quota di imposta variabile tra 23.0 s.l.m. – Pilone lato Colosseo – e 13 m s.l.m. – Pilone lato Carinae.

L’interazione con le gallerie della Linea C

L’interazione con le gallerie della Linea C

Le gallerie della Linea C sono sub-parallele alla facciata della Basilica, con una distanza tra l’asse della galleria pari, la più vicina al monumento, ed il monumento stesso di circa 16 m in corrispondenza del Pilone Colosseo e di 35 m in corrispondenza del Pilone Carinae. L’asse delle gallerie si trova ad una profondità media di 25.5 m dal piano di via dei Fori Imperiali all’interno dello strato delle alluvioni recenti del paleotevere. Il monumento è caratterizzato da una struttura notevolmente pesante che trasferisce un elevatissimo carico di compressione al terreno sottostante.

Le fondazioni sono molto superficiali e sono costituite da un semplice prolungamento delle murature esterne. La costruzione della Basilica è iniziata nell’area nord del Foro Romano sotto l’imperatore Massenzio nel 308 d.C. ed è stata completata nel 312 d.C. da Costantino I dopo la sconfitta di Massenzio nella battaglia di Ponte Milvio. La Basilica aveva una pianta rettangolare di dimensioni 100 ×65 m con asse longitudinale orientato in direzione est-ovest che originariamente corrispondeva all’asse principale. Lo spazio interno era diviso in tre navate delle quali oggi rimane soltanto quella sul lato settentrionale, lato via dei Fori Imperiali.

Vista esterna della Basilica

Vista esterna della Basilica

Sezione geologica dell’area della Basilica

Successione delle fasi realizzative della Basilica

Successione delle fasi realizzative della Basilica

Ricostruzione tridimensionale della geometria originale della Basilica

Ricostruzione tridimensionale della geometria originale della Basilica

Nel corso degli studi preliminari si è esaminato lo stato di conservazione della struttura mediante un rilievo dello stato fessurativo unitamente ad un’indagine di dettaglio con tecnologie all’avanguardia per la caratterizzazione dei materiali e la ricostruzione geometrica tridimensionale del monumento. Le indagini geotecniche hanno costituito una fase fondamentale di tali studi. La caratterizzazione geotecnica del terreno di fondazione è stata effettuata utilizzando i risultati di una serie di prove in situ e di laboratorio sulla base delle quali si è ricavato che le gallerie vicino alla Basilica di Massenzio si vanno a collocare nello strato granulare delle sabbie medio-fini del Paleotevere.

L’uso dei materiali e la tecnica muraria si basano sui tradizionali sistemi costruttivi dell’edilizia romana caratterizzata da due paramenti in opus testaceum e un nucleo in opus caementicium. Al termine degli studi preventivi sulla base delle indagini eseguite e dall’analisi della copiosa documentazione storica rinvenuta si è evidenziato per la Basilica una situazione di sofferenza strutturale piuttosto diffusa. Il fatto che ben due terzi del monumento originario sono crollati è chiaro indizio di carenze strutturali congenite. Le cause di questo crollo possono essere ragionevolmente ricollegate anche ad una densità di elementi verticali rispetto alla superficie coperta che è significativamente più bassa di quella di altri monumenti di simile importanza. Il rapporto tra la sezione resistente e l’area dell’intera Basilica di Massenzio è di circa il 12%, da confrontare con il 23% del Pantheon ed il 26% che della Basilica di S. Pietro. Inoltre le coperture originarie erano in molti casi spingenti. Lo studio dell’interazione fra le gallerie di linea e il monumento è stato condotto mediante analisi numeriche svolte in condizioni bidimensionali e tridimensionali.

A) sezione tipologica muratura B) Muratura in opus testaceum C) Opus caementicium

Tali analisi hanno evidenziato che, in ragione delle elevate azioni trasmesse dalla struttura in fondazione, il campo di spostamenti indotto dalla realizzazione delle gallerie risulta trascurabile. Infatti, con i cedimenti ipotizzati per simulare l’effetto dello scavo delle gallerie di linea, si raggiunge una deformazione massima delle murature antiche dello stesso ordine di grandezza di quella dovuta al solo peso proprio. Pertanto il disturbo arrecato al monumento dallo scavo delle gallerie di linea, può essere valutato trascurabile.

Tale conclusione, unitamente alle condizioni statiche attuali del monumento che presenta una situazione di sofferenza strutturale piuttosto diffusa, hanno portato alla decisione di effettuare interventi definitivi di salvaguardia, da eseguirsi prima della realizzazione delle due gallerie di linea, finalizzati a ridurre le spinte delle grandi volte a botte. Gli interventi strutturali, eseguiti sul monumento a partire dal 2014, consistono in un restauro conservativo delle murature antiche mediante iniezioni e ripristini murari unitamente alla posa in opera di un sistema di barre metalliche opportunamente precaricate, al fine di ridurre le spinte non bilanciate delle due grandi volte a botte, rispettivamente in corrispondenza del Pilone Colosseo e del Pilone Carinae. Quest’ultimo intervento è stato caratterizzato dall’installazione di 4 livelli di barre Dywidag longitudinali e trasversali aventi un diametro di 40 mm e valori di pretensione compresi tra le 40 e le 60 tonnellate per ogni barra e da un cerchiaggio dell’abside costantiniano con una coppia di funi in acciaio inox.

Modellazione tridimensionale geotecnica e strutturale

Unitamente al suddetto intervento sono stati posti in opera una serie di puntellamenti provvisori che verranno debitamente smontati al termine della realizzazione delle gallerie. Un ampio e complesso sistema di monitoraggio è stato progettato ed installato sul monumento al fine di verificare la congruenza tra le previsioni di progetto e il suo reale comportamento nel corso della attività di scavo delle gallerie di linea.

Il monitoraggio è un tassello fondamentale di quel metodo osservazionale che, nel contesto in cui si sta operando, rappresenta uno strumento di controllo imprescindibile per la verifica della correttezza delle ipotesi progettuali, per l’eventuale affinamento dei modelli e dei parametri di progetto – applicando i metodi della back analysis – e non ultimo per la verifica dell’efficacia di eventuali azioni progettuali da apportare durante le fasi esecutive.

Interventi di rinforzo: A. Interno Basilica B. In corrispondenza dell’abside costantiniano

Interventi di rinforzo: A. Interno Basilica B. In corrispondenza dell’abside costantiniano

Strumentazione di monitoraggio installata sulla Basilica

Strumentazione di monitoraggio installata sulla Basilica

Ing. Eliano Romani, Responsabile progettazione Metro C ScpA

Le società di Metro C s.c.p.a