Temi svolti ingegneria civile e ambientale per Esame di Stato - Parte 1

Per garantire che calcestruzzo e acciaio rispettino gli standard di qualità e sicurezza, è fondamentale

condurre prove sperimentali. Queste possono essere suddivise in prove di laboratorio e prove in situ.

Nel caso del calcestruzzo, le prove più comuni in laboratorio comprendono la prova di compressione

su campioni cubici o cilindrici, dove si misura la forza necessaria per rompere il campione. Vengono

anche effettuate prove di flessione e test di permeabilità, per valutare la resilienza del calcestruzzo in

presenza di acqua o agenti chimici. Per quanto riguarda l’acciaio, le prove più frequenti includono

test di trazione, attraverso i quali si determina la resistenza, il limite di snervamento e l'allungamento.

Inoltre, si possono effettuare prove di durezza che forniscono informazioni aggiuntive sulle

caratteristiche meccaniche del materiale.

Le prove in situ sono essenziali per testare il comportamento delle strutture già costruite. Possono

includere prove di carico su elementi strutturali e metodi non distruttivi, come le misurazioni con

martello sismico, che permettono di valutare l'integrità strutturale senza compromettere la struttura

stessa.

Durante la fase di progettazione, la selezione della classe di resistenza per calcestruzzo e acciaio è un

passaggio cruciale. Questa decisione deve avvenire in base alla tipologia di opera da realizzare, che

può variare notevolmente.

Per esempio, nel caso degli edifici fuori terra, i tecnici potrebbero scegliere classi di calcestruzzo

come C25/30 o C30/37, mentre per l’acciaio si utilizzerebbero generalmente S235 o S275. Qui la

priorità è garantire sicurezza e durabilità, soprattutto in zone sismiche dove le norme di progettazione

sono più severe.

Per le opere geotecniche, spesso è necessario impiegare calcestruzzi ad elevate prestazioni e acciai di

alta resistenza, in modo da affrontare i carichi provenienti dal terreno e dalla pressione dell'acqua.

Quando si progettano ponti, è fondamentale considerare sia le cariche statiche che quelle dinamiche.

In questo caso, le classi di calcestruzzo potrebbero variare da C35/45 fino a C50/60, mentre l'acciaio

di alta resistenza, come S355, diventa indispensabile per garantire stabilità e sicurezza.

Infine, per le coperture di luce medio-grande, si opta solitamente per un calcestruzzo di classe C40/50

e acciaio S355, allo scopo di assicurare la stabilità della struttura, specialmente sotto carichi di neve

o vento. 10

In conclusione, la comprensione delle proprietà meccaniche di calcestruzzo e acciaio, unita a prove

sperimentali rigorose, è fondamentale per garantire la sicurezza e la durabilità delle strutture in

cemento armato e precompresso. L'abilità di un ingegnere nel selezionare i materiali appropriati e nel

progettare in base alle specifiche esigenze del progetto è cruciale per il successo dell’opera e la

salvaguardia della vita umana. 11

Tema 2 - La gestione della sicurezza nelle gallerie stradali è da diversi anni oggetto di importanti

attenzioni che hanno condotto allo sviluppo di numerosi studi, nonché direttive e linee guida in

ambito nazionale ed internazionale. Il candidato, dopo aver inquadrato il contesto tecnico e

normativo di riferimento, illustri i requisiti di sicurezza richiesti ad un’opera stradale in

sotterraneo in fase di progettazione, adeguamento ed esercizio, individuando, eventualmente

con l’ausilio di un esempio illustrativo a piacere, i principali obiettivi di sicurezza da perseguire

ed i relativi metodi.

Negli ultimi anni, la gestione della sicurezza nelle gallerie stradali è diventata una questione di

crescente interesse, sia a livello nazionale che internazionale. Con l'intensificarsi del traffico e

l'esigenza di infrastrutture sempre più sofisticate, la sicurezza delle gallerie è stata messa sotto la lente

d'ingrandimento. Questo ha portato allo sviluppo di numerosi studi, normative e linee guida,

finalizzati a garantire che queste opere siano sicure e in grado di proteggere gli utenti in ogni

circostanza. Non possiamo sottovalutare il ruolo fondamentale che le gallerie stradali ricoprono nel

facilitare il trasporto, collegando città e regioni, e come ciò implichi la necessità di strategie di

sicurezza ben definite.

Il panorama normativo per la sicurezza nelle gallerie stradali è ampio e complesso, con normative

che si intrecciano e si completano a livello europeo e nazionale. Una delle pietre miliari in questo

contesto è rappresentata dalla Direttiva 2004/54/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio, che ha

fornito un quadro normativo chiaro e rigoroso per la sicurezza delle gallerie. Questa direttiva

stabilisce requisiti minimi di sicurezza, inclusi schemi di evacuazione, sistemi di informazione agli

utenti e misure di protezione contro incendi e altri eventi critici.

In Italia, queste direttive europee sono state recepite in modo formale tramite il Decreto Ministeriale

del 16 febbraio 2016. Questo decreto si propone di garantire che tutte le gallerie stradali progettate o

ristrutturate seguano standard di sicurezza specifici, non solo per quanto riguarda la costruzione, ma

anche per la gestione e l'esercizio durante il loro ciclo di vita. A queste normative si affiancano

pratiche e studi, come quelli presentati nel "Manuale di gestione della sicurezza nelle gallerie",

sviluppato dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, che forniscono indicazioni pratiche e

linee guida sulle modalità operative da seguire.

Quando si parla di sicurezza nelle gallerie stradali, è importante considerare i requisiti che devono

essere soddisfatti nelle diverse fasi che compongono la vita della galleria — dalla progettazione

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all’adeguamento, fino all’esercizio. Questi requisiti possono essere raggruppati in quattro categorie

principali: prevenzione, protezione, gestione delle emergenze e comunicazione.

1. Prevenzione: La prevenzione è indubbiamente la prima linea di difesa e riguarda tutti quegli aspetti

che mirano a ridurre al minimo i rischi di incidenti all'interno della galleria. Durante la fase di

progettazione, è fondamentale adottare tecnologie e materiali di alta qualità in grado di resistere ad

eventi critici come incendi o esplosioni. Per esempio, l’utilizzo di materiali ignifughi per le pareti e i

pavimenti della galleria è una misura importante che può fare una grande differenza in caso di

emergenza.

2. Protezione: In aggiunta alla prevenzione, il secondo aspetto riguarda la protezione degli utenti

durante le situazioni di emergenza. All’interno di una galleria, la funzione delle strutture di sicurezza

– come le barriere e i sistemi di ventilazione – diventa cruciale. Negli eventi avversi, come incendi,

il sistema di ventilazione ha il compito di ridurre i fumi tossici, garantendo una via di fuga per gli

automobilisti. Allo stesso modo, le vie di fuga devono essere chiaramente segnate e facilmente

accessibili, per permettere un'evacuazione rapida e sicura.

3. Gestione delle Emergenze: La preparazione alla gestione delle emergenze è fondamentale. Ciò

include la creazione di piani operativi dettagliati, che devono essere testati e aggiornati regolarmente.

È importante che il personale addetto alla gestione delle gallerie sia formato sulle procedure di

evacuazione e sulle pratiche di soccorso, affinché possa intervenire con prontezza e competenza in

caso di incidenti.

4. Comunicazione: La comunicazione gioca un ruolo fondamentale nella gestione della sicurezza. È

vitale che gli utenti siano sempre informati sulle condizioni della galleria, su eventuali chiusure o

restringimenti e su percorsi alternativi quando necessario. Segnaletica chiara, comunicazioni visive e

informative, oltre a sistemi di allerta sonori, devono essere previsti e mantenuti operativi per garantire

la sicurezza di tutti gli utenti.

Adottare un approccio sistematico alla progettazione e gestione della sicurezza nelle gallerie implica

anche identificare e perseguire obiettivi specifici. Questi obiettivi possono includere:

1. Massimizzare la Sicurezza degli Utenti: Consideriamo, per esempio, le gallerie del Brennero in

Italia. Qui sono stati implementati sistemi avanzati di monitoraggio ambientale, che misurano

parametri come temperatura, umidità e qualità dell'aria. Queste tecnologie consentono di rilevare

tempestivamente eventuali problematiche, garantendo così un elevato standard di sicurezza per gli

automobilisti. 13

2. Minimizzare i Rischi di Incidenti: Una gestione proattiva dei rischi implica l'uso di tecnologie

moderne per il monitoraggio in tempo reale. Telecamere di sorveglianza e sensori di movimento

possono contribuire a identificare situazioni potenzialmente pericolose, come guasti ai veicoli o

fenomeni atmosferici estremi, prima che diventino un problema critico.

3. Facilitare la Risposta in Situazioni di Emergenza: L’esercizio regolare di simulazioni di emergenza

può rivelarsi estremamente utile. Queste esercitazioni permettono di testare i piani di evacuazione e

di affinare le procedure, assicurando che tutti – dai lavoratori alle forze dell'ordine – siano preparati

a gestire situazioni impreviste.

4. Garantire la Manutenzione e l’Adeguamento dell’Infrastruttura: Infine, un aspetto che non può

essere trascurato è la programmazione della manutenzione. Ispezioni regolari, monitoraggi accurati e

l'aggiornamento delle tecnologie di sicurezza sono essenziali per mantenere la funzionalità e la

sicurezza delle gallerie nel lungo termine.

In conclusione, la gestione della sicurezza nelle gallerie stradali richiede un approccio comprensivo

e integrato, che deve essere continuamente rivisto e aggiornato per affrontare le sfide emergenti.

L'importanza delle normative di riferimento è cruciale, ma è altrettanto fondamentale il ruolo della

tecnologia e della formazione del personale. Ogni galleria deve essere progettata non solo per resistere

all'uso quotidiano, ma anche per affrontare scenari di emergenza, garantendo che ogni utente possa

viaggiare in sicurezza. La sicurezza stradale non è solo un obbligo normativo; è una responsabilità

collettiva che coinvolge progettisti, ingegneri, autorità e cittadini, tutti uniti nell'impegno di rendere

le nostre infrastrutture più sicure e più resilienti. 14

Tema 3 - Il candidato definisca il significato di domanda di trasporto; riporti quindi i metodi

comunemente utilizzati nell’ingegneria dei trasporti per la sua stima, anche in relazione alle

differenti modalità di trasporto che essa può descrivere.

Quando parliamo di trasporti, una delle nozioni fondamentali da comprendere è quella di “domanda

di trasporto”. Questo concetto, che può apparire semplice a una prima occhiata, riveste in re