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2 Ottobre 2023

Il sotto attraversamento delle Mura Aureliane a Porta Metronia

Il sotto attraversamento delle Mura Aureliane a Porta Metronia

Le Mura Aureliane, realizzate alla fine del III secolo d.C. con oltre 18 Km di estensione, un’altezza di circa 6 metri e uno spessore di 3,5 metri, rappresentano il più grande monumento di Roma e una delle maggiori imprese edilizie dell’epoca; sono state completate in tempi relativamente brevi, data l’esigenza impellente di dotare l’Urbe di un sistema difensivo adeguato contro le frequenti incursioni dei popoli germanici.

Le ricerche bibliografiche effettuate da Metro C ScpA, nell’ambito degli studi di interazione Linea-Monumenti, hanno condotto all’individuazione di alcune rilevanti e distinte fasi architettoniche che hanno caratterizzato la costruzione delle Mura:

  1. prima fase: costruzione dell’intera cinta muraria a partire dal 271 d.C;
  2. seconda fase: in seguito ai danni provocati da guerre ed incursioni straniere sono stati eseguiti importanti restauri dal punto di vista strutturale a partire dai primi anni del IV secolo d.C. fino al VI secolo d.C.;
  3. terza fase: attività di manutenzione fino ad una ristrutturazione parziale del complesso monumentale avvenuta nel VIII-XIII secolo d.C.;
  4. quarta fase: inserimento del circuito murario nella nuova conformazione cittadina a seguito di una revisione urbanistico-topografica avvenuta nel XV-XVIII secolo d.C.;
  5. quinta fase: inserimento del complesso nell’ambito di campagne di scavo e di restauro nel XIX secolo.

Le Mura oggi delimitano quello che è comunemente definito come il “centro storico” e che equivale alla Roma dell’età imperiale. Attualmente il monumento è di competenza del Comune di Roma, che ne assunse la gestione negli anni 1901-19, ma nel tempo è stato oggetto di interventi di restauro e di consolidamento da parte di diversi soggetti sia pubblici che privati.

Il tratto di Mura Aureliane interagenti con le gallerie della Linea C attualmente in costruzione si sviluppa da Est-Nord/Est ad Ovest- Sud/Ovest, da Porta Metronia a largo dell’Amba Aradam, per una lunghezza di circa 130 mt. Le mura che costituiscono Porta Metronia sono formate da due tratti, tra loro inclinati, di lunghezza 15.00 mt e 34.00 mt circa, con un’altezza fuori terra di circa 9.00 mt. Le gallerie della Linea C sottopassano le Mura nella zona di largo dell’Amba Aradam, intersecandole con un angolo di circa 30° e descrivendo un tratto curvilineo con concavità verso Nord e raggio pari a 450 mt.

La profondità dell’asse delle gallerie è posto a circa 28 mt da piano campagna. In quest’area esiste un dislivello di circa 3 mt tra la quota del piano campagna lato interno e lato esterno delle Mura. A seguito delle analisi svolte, lo stato fessurativo del monumento evidenziava diversi sistemi di lesioni a carattere regolare, che interessavano principalmente le sezioni di attacco tra le cortine e le torri e che si ripetevano con diversa entità in corrispondenza dei moduli delle celle del camminamento.

Lo stato di conservazione del monumento, unitamente ai risultati delle analisi effettuate che facevano prevedere un possibile aumento delle fessurazioni esistenti e la comparsa di possibili nuove fessure, ha determinato la necessità di prevedere interventi diffusi di consolidamento e di ripristino delle murature antiche, unitamente ad un intervento geotecnico di mitigazione attiva dei cedimenti, il Compensation Grouting, che consiste nell’iniezione di miscele cementizie nel terreno, effettuata in contemporanea alle attività che possono indurre cedimenti, come lo scavo delle gallerie di linea.

Il Compensation Grouting è stato eseguito a partire da un Pozzo provvisorio di diametro interno netto di 8 mt e profondità di scavo di circa 20 mt da piano campagna, appositamente realizzato in corrispondenza del giardino di largo dell’Amba Aradam. Questo tipo di intervento consiste nel consolidamento di circa 3.600 mq di terreno, attraverso iniezioni cementizie effettuate al di sotto della quota di imposta di fondazione delle Mura, con un franco di circa 4 mt rispetto alle murature antiche, all’interno dello strato delle alluvioni recenti di fondo valle. Le perforazioni, per la successiva fase di iniezione, sono state guidate per mezzo di un campo magnetico per raggiungere distanze comprese tra i 40 e i 70 mt con la dovuta precisione, requisito fondamentale per la buona riuscita dell’intervento.

L’intervento di Compensation Grouting si compone delle seguenti fasi:

  • perforazione: esecuzione dei fori nel terreno e installazione di canne valvolate per permettere le successive fasi di consolidamento del terreno;
  • iniezione di pre-trattamento: è la prima fase di iniezione, ed è necessaria per riempire i vuoti più grandi presenti nel terreno dove possono penetrare miscele di cemento e bentonite. Questa fase è stata distinta dalla successiva fase di condizionamento poiché prevede l’utilizzo di differenti miscele e parametri di iniezione;
  • iniezioni di condizionamento: obiettivo primario di questa fase è consolidare il terreno, per dimostrare che il sistema di iniezione è attivo e che è possibile ottenere un sollevamento controllato della struttura. In tal modo, ogni successiva iniezione genererà una risposta istantanea dal terreno;
  • iniezione di compensazione: iniezioni eseguite contemporaneamente alle attività che inducono cedimenti stessi, in modo da mitigare lo sviluppo dei cedimenti, che avrebbero potuto verificarsi al passaggio delle TBM che scavano le gallerie.

In tutte le fasi di lavorazione, il monitoraggio geotecnico, strutturale e topografico è stato fondamentale per conoscere la risposta deformativa del terreno e delle strutture del monumento e tarare, conseguentemente, sia i quantitativi di iniezione, sia la fascia da iniettare.

In corrispondenza del tratto di Mura oggetto dell’intervento di Compensation Grouting è stata installata la seguente strumentazione di monitoraggio:

  • 20 caposaldi a terra per livellare gli effetti a piano campagna;
  • 4 piezometri;
  • 48 staffe livellometriche per misurare gli spostamenti verticali del monumento;
  • 74 miniprisma letti in continuo da 4 stazioni totali per valutare gli spostamenti del monumento nelle 3 direzioni;
  • 48 tazze livellometriche per misurare in continuo gli spostamenti verticali e quindi valutare istantaneamente gli effetti delle perforazioni e delle successive iniezioni del Compensation Grountig;
  • 7 clinometri elettrici per valutare le eventuali rotazioni a cui è soggetto il monumento;
  • 7 misuratori di giunto installati in corrispondenza di altrettante fessure esistenti;
  • 5 accelerometri per valutare un eventuale impatto vibrazionale sul monumento per effetto dello scavo delle gallerie.
  • Preliminarmente all’intervento di Compensation Grouting è stato eseguito un campo prova dall’interno del Pozzo, in direzione opposta rispetto alle Mura, per verificare su scala reale sia le modalità di perforazione e gli effetti in termini di cedimenti a piano campagna, sia le modalità di iniezione delle miscele di consolidamento in funzione della risposta deformativa del terreno.

In corrispondenza delle Mura Aureliane a Porta Metronia le attività di perforazione per il Compensation Grouting sono iniziate nel luglio 2018 e sono terminate alla metà del mese di ottobre dello stesso anno. Le due TBM (Tunnel Boring Machine) hanno sottopassato le Mura rispettivamente nel mese di marzo (binario dispari) e aprile (binario pari) 2019. L’efficienza del Compensation Grouting ha permesso di compensare l’intero potenziale bacino di subsidenza che lo scavo delle gallerie di linea avrebbe potuto indurre sulle strutture del monumento; la strumentazione di monitoraggio installata ha evidenziato risentimenti praticamente trascurabili in occasione del passaggio di entrambe le macchine. Gli accelerometri installati non hanno evidenziato alcun impatto vibrazionale in tutte le fasi dalle perforazioni fino al passaggio delle 2 TBM.