Gallerie e grandi opere sotterreanee n. 157

tunnels & UNDERGROUND WORKS

Intervista a Michele Palomba

Innovazione nel monitoraggio

Procedure digitalizzate di valutazione del rischio L’Intelligenza Artificiale guida le TBM

Dai cantieri: il Giornale dei Lavori

Convegni e visite tecniche

Oltre SIG

YMs SIG al lavoro

1.2 billion euros in turnover

1 2 metro networks operating throughout the world designed by SYSTRA in every

12.000 countries employees throughout the world +450 employees in Italy operating in

80

65 years of experience in transport more than

SYSTRA Italy Offices: Trento - Rome - Turin Rende - Istanbul - Ankara

n.2 in mass transit & rail

n.3 bridges n.6 transports 2025 ENR rankings

Gallerie e Grandi Opere Sotterranee

Anno XLVIII - N. 157 - Marzo 2026

Periodico trimestrale, riconosciuto dal C.N.R., della Società Italiana Gallerie – Italian Tunnelling Society – Member of ITA/AITES

ISSN: 0393-1641/S. Anagrafe Naz. delle Ricerche: cod. 318915PS

Direttore Responsable: Enrico Maria Pizzarotti

Direttrice Editoriale: Daniela Boldini

Caporedattore: Renzo Bindi

Comitato di Redazione: Lorenzo Batocchioni, Andrea Carigi, Remo Di Lorenzi, Chiara Spaggiari

Responsabile Gestione Editoriale: Diego Sebastiani

Segretaria di Redazione: Ludovica Roda Hanno collaborato a questo numero: Enrico Arini, Anna Bortolussi, Alessandro Brunetti, Manuel De Luca, Diego Di Martire, Abdessamad El Amrani, Ilaria Esposito, Giuliano Faini, Paolo Fantini, Marco Fiorio, Michele Gaeta, Christian Ghilardi, Francesco Ippolito, Paolo Mazzanti, Marco Nicotera, Michele Palomba, Luca Perazzoni, Miriam Polizzi, Michela Pulsoni, Gianpiero Russo, Diego Sebastiani, Valentino Sevino.

Editore: S.I.G. Società di Servizi S.r.l.

Via Giovanni da Procida, 7 – 20149 Milano, (MI) Tel.: +39 02 25715805; Tel./Fax: +39 02 25708152 www.societaitalianagallerie.com e-mail: info@societaitalianagallerie.it

Gestione editoriale abbonamenti e pubblicità: Casa Editrice Prof. Riccardo Pàtron & C. S.r.l. Via Marsala, 31 – 40126 Bologna, (BO) Tel. 051 767003

www.patroneditore.com

e-mail: info@patroneditore.com

Grafica e Impaginazione: Exegi Snc - Bologna Stampa: Tipografia Negri, Bologna - Aprile 2026

SommarioSommario Sommario Sommario

3 Editoriale

Renzo Bindi

5 Intervista a:

Michele Palomba

Responsabile della Sede di Torino di SYSTRA S.p.A.

Responsabile del Dipartimento di Geotecnica e Tunnelling di SYSTRA S.p.A.

7

M. De Luca, D. Di Martire, M. Nicotera, I. Esposito, G. Russo

Comparative assessment of displacements around deep excavations: potential of multi-temporal SAR interferometry integrated with topographic surveys 23 M. Pulsoni, A. Brunetti, M. Fiorio, M. Gaeta, P. Mazzanti

Photomonitoring for continuous tunnel convergence monitoring

33 M. Polizzi, A. El Amrani, P. Fantini, M. Palomba

Advanced building risk assessment for urban tunnelling: case study of a metro line

Autorizzazione del Tribunale di Torino no 2638 del 25.11.76

Pubblicazione trimestrale ai soci della Società Italiana Gallerie

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Innovazione

In copertina: Il nuovo Røldal tunnel di lunghezza 12,4 km, attualmente in costruzione lungo la strada europea E134, rappresenta un’opera strategica per migliorare la sicurezza e l’efficienza del traffico tra Seljestad e Vågsli ed è destinata a diventare la quarta galleria stradale più lunga della Norvegia. Con un investimento di circa 2,9 miliardi di corone norvegesi, l’infrastruttura eliminerà un dislivello stradale di 1.000 metri, superando tratti ripidi e scoscesi, garantendo così condizioni migliori di sicurezza stradale, soprattutto nel periodo invernale. L’immagine in copertina mostra una caverna in allargo situata dopo i primi 300 metri dall’imbocco, progettata per consentire agli spazzaneve di effettuare le manovre di inversione senza dover necessariamente percorrere l’intera lunghezza del tunnel. Questa caverna presenta una larghezza di 26,5 metri e una sezione di scavo di oltre 200 m2

Gallerie e Grandi Opere Sotterranee / Tunnels and Underground Works

Comitato Editoriale / Editorial Board

Direttore Responsabile / Editor-in-Chief Enrico Maria Pizzarotti, Pro Iter S.r.l.

Georgios Anagnostou ETH Zurich

Monica Barbero Politecnico di Torino

Marco Barla Politecnico di Torino

Marco Bettelini Amberg Engineering Ltd

Adam Bezuijen Ghent University

Direttrice Editoriale / Editorial Director Daniela Boldini, Sapienza University of Rome

Comitato Tecnico-Scientifico / Advisory Board

Daniela Boldini (Coordinatrice / Coordinator), Sapienza University of Rome

Lorenzo Brino, TELT S.a.s.

Salvatore Miliziano, Sapienza University of Rome

Daniele Peila, Politecnico di Torino

Alessandra Sciotti, Italferr S.p.A.

Antonio Voza, Proger S.p.A.

Membri del Comitato Editoriale / Editorial Board Members

Alessandro Damiani Lombardi Ingegneria S.r.l.

Tiziana De Angelis Anas S.p.A.

Nicola Della Valle TYLin

Claudio di Prisco Politecnico di Milano

Adriano R. Fava Alpina S.p.A.

Emilio Bilotta University of Naples “Federico II”

Roberto Bono WeBuild S.p.A.

Wout Broere Delft University of Technology

Carlos Carranza-Torres University of Minnesota

Marilena Cardu Politecnico di Torino

Giovanna Cassani Rocksoil S.p.A.

Elena Chiriotti INCAS partners

Massimo Concilia Autostrade per l’Italia S.p.A.

Stefano Fuoco Italferr S.p.A.

Robert Galler Montanuniversität Leoben

Anna Giacomini University of Newcastle

Giovanni Giacomin Ghella S.p.A.

Alessandro Graziani Roma Tre University

Georgios Kalamaras AK Ingegneria Geotecnica S.r.l.

Michael Kavvadas National Technical University of Athens

Zaira Lostia Impresa Pizzarotti & C. S.p.A.

Comitato di Redazione / Editorial Team

Renzo Bindi (Caporedattore / Head of the Editorial Team)

Rick P. Lovat Lovat Tunnelling Solutions

Robert J. Mair University of Cambridge

Vittorio Manassero Underground Consulting S.a.s.

Thomas Marcher Graz University

Alberto Meda University of Rome “Tor Vergata”

Günther Meschke Ruhr University Bochum

Paolo Perazzelli ARX S.r.l.

Matthias Neuenschwander Neuenschwander Consulting Engineers

Michele Palomba SYSTRA S.p.A.

Chrysothemis Paraskevopoulou National Technical University of Athens

Giovanni Plizzari University of Brescia

Luca Soldo Pro Iter S.r.l.

Jie Zhang Tongji University

Luisella Vai SPERI S.p.A.

Diego Sebastiani (Responsabile Gestione Editoriale / Editorial Management Officer) Lorenzo Batocchioni, Andrea Carigi, Remo Di Lorenzi, Chiara Spaggiari (Redazione / Editorial Team)

TBM e scavo tradizionale: verso un nuovo equilibrio

Care Socie e cari Soci, Negli ultimi due decenni il settore dello scavo in sotterraneo ha vissuto una trasformazione profonda, guidata dall’evoluzione delle Tunnel Boring Machines (TBM). Da macchine concepite per contesti relativamente omogenei, le TBM si sono progressivamente affermate come sistemi complessi, capaci di operare in condizioni geologiche sempre più variabili grazie a configurazioni multi-mode, automazione avanzata e livelli crescenti di controllo digitale in tempo reale (vedasi a questo proposito il bel contributo di Giuliano Faini nella rubrica “Innovazione e Sostenibilità”). La possibilità di controllare la pressione al fronte, industrializzare il processo di rivestimento coi conci prefabbricati e monitorare in continuo decine di parametri ha reso la TBM uno strumento maturo e affidabile.

Questa evoluzione ha inciso direttamente sulle scelte di Committenti e Imprese. Lo scavo meccanizzato, un tempo riservato a contesti favorevoli, è oggi adottato con sempre maggior fiducia anche in scenari geologici e geomeccanici complessi.

Bindi.

Il caso italiano rappresenta un banco di prova unico. Viviamo una stagione infrastrutturale senza precedenti: oltre 350 km di nuove gallerie da realizzare entro il 2032 e una quarantina di TBM operative contemporaneamente, dalla Sicilia alle Alpi: una densità di cantieri che non ha eguali in Europa e che testimonia una rinnovata capacità industriale del Paese. Allo stesso tempo, questa concentrazione ha imposto sfide straordinarie sul piano logistico, produttivo e delle competenze, affrontate con successo dalla filiera nazionale.

Proprio l’intensità di questa esperienza, tuttavia, impone una riflessione.

La TBM, per sua natura, opera entro vincoli definiti – geometria, sequenza costruttiva, modalità di avanzamento – e richiede che molte delle condizioni critiche siano previste e “ingegnerizzate” a monte. In contesti come quelli italiani, caratterizzati da forte variabilità geologica, presenza di faglie, fenomeni di squeezing o condizioni idrogeologiche complesse, l’incertezza resta un fattore strutturale.

È in questo quadro che acquista nuovo significato il ruolo dello scavo tradizionale: non come alternativa arretrata, ma come metodologia evoluta, capace di affrontare le situazioni più complesse con approcci moderni e criteri industriali, offrendo al contempo maggiore flessibilità e capacità di adattamento alla variabilità dei terreni e alle condizioni tenso-deformative estreme. L’esperienza maturata in tal senso nel nostro Paese lo dimostra chiaramente: la possibilità di governare il comportamento del terreno attraverso il controllo della rigidezza del nucleo d’avanzamento – utilizzato come vero e proprio strumento di stabilizzazione della galleria in fase d’avanzamento – ha consentito di realizzare centinaia di chilometri di tunnel nel rispetto di tempi e costi, anche in contesti complessi come quelli appenninici.

L’elemento forse più rilevante, in questa fase, riguarda le competenze. Le TBM non sostituiscono la conoscenza del sottosuolo: la incorporano. Dietro ogni macchina vi è un patrimonio di esperienza geotecnica e costruttiva che ne guida prima la progettazione e poi l’utilizzo. Per questo motivo, il background nello scavo tradizionale rimane fondamentale anche per chi opera con tecnologie avanzate. La capacità di interpretare il comportamento dell’ammasso, riconoscere segnali deboli e reagire a condizioni inattese non nasce davanti a un monitor, ma si costruisce nel tempo attraverso la comprensione diretta del comportamento del terreno al fronte di scavo.

La stagione che stiamo vivendo non richiede quindi una scelta tra TBM e scavo tradizionale, ma un equilibrio più maturo tra innovazione e conoscenza. Le macchine rappresentano oggi il punto più avanzato della tecnologia applicata al tunnelling, ma la loro efficacia dipende, come sempre, dalla qualità dell’ingegneria che le governa. La sfida, dunque, non è tecnologica, bensì culturale e in un Paese geologicamente complesso come l’Italia, questa consapevolezza non è solo un valore tecnico: è una condizione necessaria per trasformare la spinta infrastrutturale in risultati duraturi e sostenibili.

Renzo Bindi

Michele Palomba

Responsabile della Sede di Torino di SYSTRA S.p.A.

Responsabile del Dipartimento di Geotecnica e Tunnelling di SYSTRA S.p.A.

Consigliere SIG

Abbiamo il piacere di presentare l’ing. Michele Palomba, recentemente eletto Membro del Consiglio Direttivo SIG. Laureato in Ingegneria Civile con specializzazione in Geotecnica presso il Politecnico di Torino, Michele vanta oltre vent’anni di esperienza nella progettazione di grandi infrastrutture sotterranee, maturata in contesti nazionali e internazionali di elevata complessità. Ha contribuito all’avvio e allo sviluppo della sede torinese di SYSTRA S.p.A. (già SWS Engineering S.p.A.), che oggi riunisce oltre 80 professionisti, assumendone il ruolo di Responsabile di Sede. Attualmente è anche Responsabile del Dipartimento di Geotecnica e Tunnelling della Business Unit Italia di SYSTRA, dove promuove l’integrazione dell’innovazione digitale nei processi di progettazione delle opere in sotterraneo. Ricopre inoltre il ruolo di Amministratore Delegato di TECNESYSTRA Advanced Tunneling S.r.l., società di ingegneria torinese specializzata nella progettazione di interventi di riabilitazione e messa in sicurezza delle gallerie esistenti.

Alla base del suo impegno professionale vi è una forte attenzione alla condivisione del know-how, considerata leva strategica per la crescita e la valorizzazione del settore underground, chiamato oggi a evolversi e a rinnovarsi per restare competitivo e attrattivo, soprattutto nei confronti delle nuove generazioni.

Grazie Michele per il tempo che ci dedichi. Puoi raccontarci qualcosa di te e di come è nata la tua passione per il mondo delle gallerie?

Dopo il Diploma presso l’Istituto Tecnico per Geometri, conseguito nel 2000, ho avuto l’opportunità di avvicinarmi fin da subito al mondo della progettazione tecnica. Era per me naturale proseguire gli studi nell’ambito delle costruzioni: fin da ragazzo sono sempre stato affascinato dal costruito tangibile, inteso come eredità fisica del passato e del presente e come espressione massima dell’ingegno umano. Una curiosità costante mi accompagnava: “Ma chissà come è stato costruito?” Ho quindi intrapreso il percorso di Ingegneria Civile al Politecnico di Torino, inizialmente orientato verso le strutture. La svolta è arrivata grazie all’incontro con il Prof. Giovanni Barla e alle sue lezioni di Meccanica delle Rocce, che mi hanno aperto le porte al mondo del sottosuolo e del tunnelling. Qualche anno dopo sarebbe diventato relatore della mia tesi, dedicata alle problematiche riscontrate durante lo scavo della discenderia di Saint-Mar-

tin-la-Porte (Linea Torino-Lione), tuttora considerata un caso di studio di riferimento per lo scavo in ammassi fortemente spingenti.

La passione per le opere sotterranee si è ulteriormente consolidata con il corso di Scavo di Gallerie tenuto dal prof. Sebastiano Pelizza, che mi ha permesso di approfondire anche gli aspetti costruttivi e tecnologici.

Dopo la laurea, nel 2006, ho iniziato la mia esperienza professionale a Trento, in SWS Engineering S.p.A., partecipando al Progetto Definitivo del Tunnel di Base del Brennero. È stata un’esperienza fondamentale, sotto la guida dell’ing. Stefano Fuoco e dell’ing. Paolo Cucino, con cui condividevo ufficio e passione.

Rientrato a Torino, ho proseguito il mio percorso per dodici anni in GEODATA S.p.A., anni decisivi per la mia crescita professionale. Ho avuto il privilegio di confrontarmi con profili tecnici di altissimo livello. Tra questi, l’ing. Piergiorgio Grasso ha avuto un ruolo determinante nel trasmettermi un approccio rigoroso, coerente e orientato al savoir-faire, alimentato costantemente dalla passione. Le esperienze maturate su progetti complessi in ambito internazionale hanno ulteriormente arricchito questo percorso. Nel 2020 ho raccolto una nuova sfida: la creazione della sede torinese di SWS Engineering S.p.A., poi divenuta sede di SYSTRA S.p.A. dopo l’acquisizione da parte del gruppo francese nell’ottobre 2021. Oggi guido il dipartimento di geotecnica e tunnelling, composto da circa 50 professionisti. Con i suoi 430 dipendenti, SYSTRA S.p.A. rappresenta una realtà di eccellenza

nell’ingegneria delle infrastrutture complesse, ed è anche per questo che aderisco con convinzione al progetto SIG, condividendone e sostenendone attivamente gli obiettivi.

Tra i molti progetti che ti hanno visto protagonista, ce n’è uno che consideri particolarmente significativo per il tuo percorso?

Non è semplice scegliere un solo progetto: ciascuno ha le proprie peculiarità e lascia sempre qualcosa, indipendentemente dal contesto geografico, urbano o montano che sia, o dal livello di dettaglio progettuale. Ho sempre considerato ogni progetto concluso come un nuovo utensile da aggiungere alla “cassetta degli attrezzi”, da riutilizzare e adattare alle esigenze specifiche. Se mi è concesso ne citerò quindi più di uno.

Il primo è il Chenani-Nashri Tunnel, tra i più sfidanti sia dal punto di vista tecnico sia logistico. È il tunnel autostradale più lungo dell’India (oltre 9 km), situato nello Stato di Jammu e Kashmir e inaugurato nel 2017. L’opera, a doppia corsia e bidirezionale, attraversa l’Himalaya inferiore, riducendo sensibilmente i tempi di percorrenza tra Jammu e Srinagar e consentendo di bypassare aree soggette a frequenti frane, soprattutto durante il periodo monsonico.

Il sistema comprende una galleria principale di circa 13 m di diametro e un cunicolo di emergenza parallelo, collegati da by-pass pedonali e veicolari. Lo scavo, eseguito con metodo convenzionale Drill & Blast, ha interessato formazioni flyschoidi complesse ed eterogenee, con alternanze di arenarie, siltiti, marne e argilliti, in condizioni di elevata copertura (fino a 1.200 m) e stati tensionali fortemente anisotropi. In questo progetto ho ricoperto il ruolo di Design Coordinator, interfacciandomi con il Cliente e operando tra Torino e Delhi e successivamente in cantiere, dalla realizzazione degli imbocchi all’avvio degli scavi. In un contesto complesso e inizialmente poco favorevole, la perseveranza del team e un supporto tecnico solido e proattivo ci hanno consentito di anticipare criticità e individuare tempestivamente le misure mitigative più opportune. Un secondo progetto significativo è la Metropolitana di Istanbul – linea Dudullu-Bostanci, lunga 14 km con 13 stazioni, entrata in esercizio nel 2023. Qui ho assunto il ruolo di Project Manager e riferimento tecnico per la progettazione delle opere sotterranee: gallerie di linea con TBM EPB, bypass, stazioni in caverna scavate con metodo convenzionale, pozzi logistici e di ventilazione, oltre a grandi caverne (fino a 20 m di larghezza) per l’alloggiamento degli scambi binari. La principale sfida è stata definire soluzioni e sequenze costruttive efficaci in un contesto fortemente urbanizzato, con particolare attenzione alla mitigazione degli effetti in superficie. Tra le opere più rilevanti, la stazione di İçerenköy, realizzata a partire da un pozzo scavato al centro di una rotatoria stradale, e i cameroni per gli scambi binari eseguiti mediante scavo parzializzato.

Infine, merita una menzione la Galleria Nuova Marianopoli, parte del nuovo collegamento ferroviario Palermo-Catania (Lotto 3), lunga circa 6,5 km.

Sono stato coinvolto in particolare durante la fase di avvio dei progetti esecutivi, nella progettazione degli imbocchi e nel supporto alla definizione delle soluzioni tecnologiche per l’avanzamento dello scavo meccanizzato. L’opera presenta elevati livelli di complessità, con coperture fino a 500 m e contesti geologici articolati, caratterizzati prevalentemente da formazioni evaporitiche (gessi, marne, calcari e argille limose e marnose della formazione Terravecchia). Questo progetto rappresenta un’importante occasione per mettere a sistema le competenze tecniche e creare sinergie efficaci tra progettisti, imprese e stazione appaltante.

Quali consigli daresti a chi oggi desidera intraprendere un percorso simile al tuo?

Credo che passione, curiosità e umiltà siano qualità imprescindibili. È fondamentale mantenere un atteggiamento aperto all’apprendimento continuo: il nostro settore è governato da incertezze intrinseche e ogni progetto rappresenta un’opportunità per comprendere meglio e crescere professionalmente. Allo stesso tempo, è necessario interrogarsi sull’attrattività dell’ingegneria civile nei confronti delle nuove generazioni. In Italia il settore vive da anni una fase di contrazione, con una progressiva perdita di interesse da parte dei giovani, sempre più orientati verso ambiti percepiti come maggiormente “innovativi”. Il PNRR ha reso questa dinamica ancora più evidente, mostrando un divario tra il calo dei laureati e una domanda, seppur eccezionale, molto elevata di competenze tecniche specialistiche. In questo scenario, ritengo che professionisti come noi debbano assumere un ruolo attivo di ambasciatori del settore, promuovendo iniziative formative e divulgative e adottando strumenti di comunicazione più moderni ed efficaci, capaci di raccontare il valore, la complessità e il fascino dell’ingegneria civile. È importante intercettare i giovani già durante gli studi superiori, accompagnandoli verso una scelta universitaria consapevole.

Prima di salutarci, vorremmo congratularci per il tuo recente incarico di consigliere della SIG. Cosa rappresenta per te questa nomina?

Per me è un privilegio rappresentare SYSTRA S.p.A. all’interno della SIG, incarico che ho accettato con grande entusiasmo. Essere membro del Consiglio Direttivo offre l’opportunità di fare rete, condividere esperienze e mettere a fattor comune competenze e punti di vista, arricchendo il confronto professionale.

Nella quotidianità lavorativa può capitare di trovarsi su tavoli contrapposti, portatori di interessi differenti. La SIG rappresenta invece uno spazio unico, dove tutti siedono allo stesso tavolo, accomunati da una medesima missione e dalla stessa passione per l’ingegneria del sottosuolo. Nel ruolo di animatore senior del WG2 (Design and Engineering) mi impegnerò a dare continuità al percorso tracciato con competenza dai miei predecessori, valorizzandone l’eredità e contribuendo a rafforzare il dialogo tecnico e la condivisione delle conoscenze all’interno dell’Associazione.

Comparative assessment of displacements around deep excavations: potential of multi-temporal SAR interferometry integrated with topographic surveys

Valutazione comparativa degli spostamenti attorno a scavi profondi: potenzialità dell’interferometria SAR multi-temporale integrata a rilievi topografici

Manuel De Luca a, *

Diego Di M artire a

Marco Nicotera a

Ilaria esposito a

Gianpiero russo a

a Università di Napoli Federico II, Napoli, Italy

* Corresponding Author: manuel.deluca@unina.it

Abstract

The deep excavations for the Naples Metro Lines 1 and 6, extending for about 18 km and 5.5 km respectively, take place within a highly heterogeneous subsoil composed of marine sands, pyroclastic deposits and tuff formations. This study consists of an integrated assessment of ground movements occurred as a response to the excavation of Toledo station (along Line 1) and San Pasquale station (along Line 6), two representative sites of the subway system. Specifically, the presented analysis aims to assess both the performance and reliability of satellitebased monitoring in dense urban contexts. To this purpose, differential Synthetic Aperture Radar Interferometry (DInSAR, and in particular Multi-Temporal InSAR MT-InSAR) data are compared with conventional topographical monitoring to evaluate excavation-induced subsidence and to highlight potential critical aspects requiring further investigation and research. For Line 1, the ground motion monitoring combines C-band ENVISAT (2002–2010) with X-band COSMO-SkyMed (2011–2022) acquisitions, whereas Line 6 relies solely on X-band COSMO-SkyMed data (2011–2016).

Sommario

Gli scavi profondi per le Linee 1 e 6 della metropolitana di Napoli, estesi rispettivamente per circa 18 km e 5,5 km, si sviluppano in un sottosuolo altamente eterogeneo costituito da sabbie marine, depositi piroclastici e formazioni tufacee. Il presente studio consiste in una valutazione integrata dei movimenti del terreno verificatisi in risposta allo scavo della stazione Toledo (lungo la Linea 1) e della stazione San Pasquale (lungo la Linea 6), due siti rappresentativi del sistema metropolitano. In particolare, l’analisi presentata mira a valutare sia le prestazioni sia l’affidabilità del monitoraggio basato su interferometria satellitare in contesti urbani densamente edificati. A tal fine, i dati di interferometria differenziale radar ad apertura sintetica (DInSAR, e in particolare Multi-Temporal InSAR – MT-InSAR) sono confrontati con il monitoraggio topografico tradizionale, al fine di valutare le subsidenze indotte dagli scavi ed evidenziare eventuali aspetti critici che richiedono ulteriori approfondimenti e ricerche. Per la Linea 1, il monitoraggio dei movimenti del terreno combina acquisizioni in banda C ENVISAT (2002–2010) con acquisizioni in banda X COSMO-SkyMed (2011–2022), mentre la Linea 6 si basa esclusivamente su dati COSMO-SkyMed in banda X (2011–2016).

Keywords: Naples Metro Line 1 and 6, DInSAR, ENVISAT, COSMO-SkyMed, Deep Excavations. Parole chiave: Napoli Linea Metropolitana 1 e 6, DInSAR, ENVISAT, COSMO-SkyMed, Scavi profondi.

1. Introduction: understanding the effects of urban deep excavations

The construction of underground spaces through tunnels and deep excavations has progressively evolved into a core activity within urban infrastructure engineering, especially in those contexts where urban congestion leaves little ro -

om for further surface interventions. Yet, executing deep excavations within dense urban fabrics remains one of the most complex operations in civil engineering, since even small ground movements may represent relevant risks for adjacent buildings and infrastructure. In light of this, effective monitoring of displacement evolution during excavation contributes to maintaining safety margins and assessing the

reliability of design assumptions, which may nevertheless require adjustment as construction advances.

Traditional monitoring of deep excavations relies primarily on geodetic and subsurface instruments. Surface displacements are typically measured through total stations or theodolites, which require stable reference points and unobstructed sightlines, conditions often difficult to meet in built-up environments. Subsurface deformations are instead tracked using inclinometers installed in boreholes behind retaining walls or within the surrounding soil ([1][2]-[3]). These devices provide high-resolution profiles of lateral movement, with accuracies depending on the overall depth of the inclinometer (i.e. +/- 3 mm over 30 m) and are often complemented by settlement gauges or extensometers to detect vertical motion. When used jointly, optical and subsurface measurements offer a reliable picture of excavation-induced deformations and can be integrated into automated alert systems ([4]). However, their main limitation lies in their inherently local coverage, as each instrument is able to detect data regarding only a limited portion of the affected area, which may extend well beyond the immediate surroundings of the excavation itself (i.e. 2-3 times H, the depth of the excavation).

To overcome this constraint, remote sensing technologies ([5]) have emerged as a possible integrative tool. Radarbased approaches, particularly Synthetic Aperture Radar (SAR) and its differential interferometric extension (DInSAR), exploit the phase difference between successive radar acquisitions to detect ground displacements with up to millimetric precision ([6]-[7]). Initially developed for geohazard analysis ([8]-[9]), these techniques are now also used

for infrastructure, buildings ([10]-[11]), and in underground works, with numerous studies already available in the current literature ([12]-[13]-[14]-[15]). One of the main limitations of such technologies is that they are not suited for real time alert systems.

Within this context, this study examines selected deep excavation shafts from metro stations along Lines 1 and 6 in Napoli to evaluate the performance and reliability of satellite radar interferometry in monitoring localized deformation phenomena associated with excavation works.

2. Napoli Metro Line 1 and 6

2.1. Geological

context

The subsoil of Napoli results from the combined activity of the Phlegraean Fields ( Campi Flegrei ) and Somma-Vesuvius volcanic areas, whose overlapping eruptive sequences brought to a complex alternation of sediments. The Neapolitan Yellow Tuff (NYT) forms the main geotechnical bedrock of the city and is characterized by sub-vertical cooling fractures and variable weathering. Above it, layers of loose pyroclastic deposits, ashes, pumices, pozzolanas, marine sands, and anthropogenic fills from historical coastal reclamations occur ([16]). As a consequence, this heterogeneity results in marked variations of stiffness, permeability, and cementation over short distances, with significant implications for underground constructions.

The alignment of Line 1 (Fig. 1) forms a closed loop of about 30 km connecting the northern outskirts, the historical center, and the coastal zone, whereas Line 6 (Fig. 2), at the current stage, develops westward along the seafront between

Municipio and Mostra stations. Both lines intersect the same lithostratigraphic succession but under different hydrogeological conditions: Line 1 crosses the volcanic hill area toward the coastal plain, with a gradual increase of the water table level; on the other hand, Line 6 remains closer to the shoreline, where groundwater is typically shallow and locally artesian.

Comprehensive geotechnical investigation campaigns were carried out between 1978 and 2005 ([17]), in multiple phases accompanying the progressive design and construction of Line 1 and Line 6. The investigations included boreholes (up to 70 m deep), in-situ tests (SPT, CPT, pressuremeter), piezometric monitoring, and laboratory characterization of representative soil and rock samples. The resulting stratigraphic models identify, from top to bottom: made ground and anthropogenic fill, up to about 10 m thick in the coastal reclaimed zones; uncemented pozzolana, ashes, pumices, and reworked pyroclastic soils, 10-25 m thick; and finally the Neapolitan Yellow Tuff (NYT).

As illustrated in [17] (Fig. 2), the groundwater regime along Line 1 shows a variation in depth moving from the volcanic uplands toward the coastal plain. In the western and central sectors (Toledo, Dante, Museo), the phreatic surface lies at considerable depth, typically between 20 and 30 m below ground level, as a result of the higher topographic elevation. Moving eastward toward the coastal zones (Municipio, Università, Duomo, Garibaldi), the piezometric level rises sharply, becoming only a few meters below the surface. Hydraulic heads reach up to about 35 m in the deepest station areas beneath the historical center. Along Line 6, extending westward along the coastal fringe (Fig. 2; [17]), the hydrogeological context is dominated by a shallow, continuous water table that remains close to or at the ground surface.

2.2. Line 1 and Line 6 Construction process description

This study will be focused on the Toledo station and the San Pasquale station, belonging to the Line 1 and line 6 paths in Napoli, respectively. Focusing first on the Tole-

do station, its construction took place in the first decade of 2000. The station is part of the so called Tratta bassa section (Museo-Garibaldi), composed of five underground stations connected by two adjacent rail tunnels. The construction area was characterized by severe urban constraints, like nearby buildings and infrastructures, which obviously influenced the excavation process. At Toledo station the connection to the rail tunnels is achieved through a lateral access shaft, which extends to approximately 50 m below the ground surface, leading to a large

service passageway (called service tunnel) (Fig. 3; [18]).

The shaft was realized through deep excavation supported by reinforced concrete diaphragm walls, adopting a topdown construction approach. Owing to the dense urban context and the need to minimize ground deformations, several preliminary operations were carried out before the standard excavation sequence could take place. A dry excavation of the service tunnel was made possible by an auxiliary drift tunnel excavated within the upper sandy layer, just above the water table (Fig. 4; [18]). The drift served multiple purposes: it enabled grouting along the sides and invert of the service tunnel to be driven in soft rock, the formation of an end plug through jet-grouting in sand, and the installation of near-vertical and horizontal freeze lances for crown freezing, partly extending into the overlying silty sand.

The analyzed Line 6 metro station, San Pasquale , was built along the densely urbanized Riviera di Chiaia, between Piazza della Repubblica and Piazza San Pasquale. The excavation, realized by means of a top-down construction sequence with reinforced concrete diaphragm walls, has a rectangular plan of approximately 85.5 × 24.1 m and reaches a depth of 27 m (Fig. 5; [20]), lying almost entirely below the groundwater table. The site is located in close proximity to the nearby buildings. Given the groundwater table nearly at ground level, continuous dewatering was required throughout the construction period. To mitigate the influence of pumping on adjacent structures, the diaphragm walls were extended into the Neapolitan Yellow Tuff (NYT) layer, thereby partially isolating the excavation from the surrounding groundwater. As a result, the external water level remained nearly constant during the works (Table 1, [20]).

3. Monitoring of the construction process

3.1. Topographical monitoring

Continuous topographical monitoring was conducted throughout all construction stages to ensure safety and verify design predictions for both Line 1 and Line 6 stations. Instrumentation included inclinometer casings embedded in selected diaphragm wall panels (and in the ground around the excavations) to track lateral wall deflections, piezometers to observe groundwater levels inside and outside the excavation, and an array of topographic survey markers to measure settlements at the ground surface and on nearby buildings. Measurements were recorded at frequent intervals to allow the verification of design predictions. In both cases, ground settlements up to a few centimeters were observed during excavations. Within the context of Toledo station excavation, works were accompanied by nearly negligible damage to nearby structures ([18]-[19]) and the highest settlements occurred during the excavation of the service tunnel and the subsequent construction of the rail and pedestrian galleries (Fig. 6; [18]). At San Pasquale, settlement records (Fig. 7; [20]) showed a maximum settlement of about 25 mm at the end of excavation, and the overall deformation pattern remained nearly symmetrical on both the sea and

building sides. For what concerns the inclinometers readings, the horizontal movement at the ground surface has been nearly negligible in both cases, as provided by accurate inclinometer readings showing the typical bulging shaped profiles expected for a top down construction, with stiff slabs acting as struts at the ground level.

3.2. Satellite monitoring: Differential Synthetic Aperture Radar Interferometry (DInSAR)

In the context of the Line 1 Toledo station (built in between 2005 and 2012), the ENVISAT C-band sensor was used to evaluate the ground motion during the excavation and construction stages (2002-2010), while the COSMOSkyMed (CSK) X-band sensor was employed to assess post-construction and long-term settlements (20112022) (Table 2). A total of 100 ENVISAT SAR images were selected for the 2002-2010 period, including 60 acquired in ascending geometry (i.e., right-looking satellite moving from south to north) and 40 in descending geometry (i.e., right-looking satellite moving from north to south). For the post-construction phases, 70 CSK images (20112014), 81 images (2016-2019), and 81 images (20212022) were processed in ascending geometry. In the case

of Line 6, at the San Pasquale station (built in between 2008 and 2014), a total of 109 CSK images acquired in ascending geometry between 2011 and 2016 were processed (Table 2), therefore it was possible to monitor the station throughout the main excavation stages and for two years after the end of excavation procedures. For Line 1, comparisons were performed between satellite reflectors and ground-based benchmarks, between reflectors located within building perimeters and perimetral topographical benchmarks, and along various alignments (ENVISAT and CSK datasets). For Line 6, comparisons between satellite and terrestrial monitoring involved reflectors within building footprints and corresponding topographi -

cal benchmarks, as well as the main monitored alignments (CSK data only).

Satellite monitoring results are presented using a single-orbital approach, characterized by the use of either ascending or descending acquisition geometries, without any integration between the two geometries of acquisition (decomposition procedure). This choice was motivated by the greater simplicity of a single-orbital approach compared to the more complex dual-orbital analyses, even if the former approach relies upon the assumption that horizontal displacements are negligible. This assumption was formulated using horizontal displacement measurements, obtained from inclinometers installed around the shaft.

Toledo ENVISAT C-Band 60

Toledo ENVISAT C-Band 40

San Pasquale CSK X-Band 109

Ascending 23 N 8.5° W November 13, 2002 – July 14, 2010

Descending 23 S 8.5° W June 05, 2003 – June 03, 2010

Ascending 49.22 N 10° W June 01, 2011 – December 26, 2016

Heading angles defined in quadrantal bearing notation

It is important to acknowledge that the use of a single-orbital approach, which relies on the assumption of negligibility of the horizontal displacements (being it the outcome of the excavation or a large-scale displacement trend), should be looked at as a first order approximation of the displacement field. Indeed, for a more accurate analysis, decomposition strategies could be explored (e.g. Ritter et al. [21]).

Unlike the Line 1 Toledo station, where the low density of C-Band reflectors required the joint use of ascending and descending data (without performing any decomposition), the San Pasquale site allowed the exclusive use of ascendingorbit data. This was justified by the significantly larger number of interferograms available within the monitoring period and by the higher density of detected reflectors obtained with the ascending datasets. In this framework, Line-ofSight (LoS) displacements are thus assumed to be entirely generated by vertical ground movement (δv,asc/desc), which can therefore be quantified using Eq. (1), where θ denotes the radar incidence angle.

Satellite data were processed using the SUBSIDENCE software developed by the RSLab – Universitat Politècnica de

Catalunya (UPC), which implements a Multi-Temporal InSAR (MT-InSAR1) processing chain through two main modules: PRISAR v11.0.3 and SUBSOFT. The PRISAR module handled co-registration of all Single Look Complex (SLC) images and generation of interferograms (i.e., generated using two sequential radar images, where each pixel represents the phase variation occurred in the radar signal between two different acquisitions, Fig. 8). The SUBSOFT module applied the Persistent Scatterer Interferometry (PSI) technique based on the Coherent Pixel Technique (CPT) ([22]-[23]). Only points with coherence ≥ 0.75 were kept as permanent scatterer candidates (PSC). For example, in the context of San Pasquale station and surroundings areas processing a total number of 111727 points, mainly concentrated on anthropogenic structures, were selected (Fig. 9). Specific parameters used in the processing chain are reported in Table 3, while the obtained satellite reflectors for both Line 1 and Line 6 are illustrated in Fig. 10.

Fig. 10 shows the marked difference in reflectors density when C-Band (≈ 910 PS/km2 for ascending acquisitions and ≈ 760 PS/km2 for descending ones) and X-Band (≈ 29000

1 MT-InSAR techniques extend the DInSAR concept by analysing many SAR images acquired over long periods. Monitored

De Luca - Di Martire - Nicotera - Esposito - Russo

Processing Block Module Step

Input radar images SLC + DEM

Master–slave co-registration

Interferogram pairing

Preprocessing PRISAR

Baseline thresholds (temporal / spatial)

Interferogram generation

Coherence and differential phase maps

Pixel Selection

Linear Estimation

APS / Non-Linear

Output Generation

Details / Parameters

HH polarization

Based on a selected CSK master scene

Double-minimum + Consecutive pairs

400 d / 100 m (velocity); 100 d / 400 m (topo)

Multi-looking: MAW_3×3 and ML_3×3

Computed for each pair

Geocoding Enabled

PSC identification

SUBSOFT

Coherence threshold: 0.75

Estimation of LoS velocity and residual height No integration or filtering applied

APS estimation and non-linear time series

Geocoding and export of final products

Spatial filter: 500 m; Temporal filter: 32 days

GIS compatible formats

Comparative assessment of displacements around deep excavations…

PS/km2 for ascending acquisitions and ≈ 21000 PS/km2 for descending ones) data are compared, the latter being significantly denser. This is a direct consequence of sensor resolution (20 m x 4 m C-Band; 3 m x 3 m X-Band).

4. Comparison results overview

The lower density of satellite reflectors obtained within the C-Band domain led to a minor number of possible comparisons, if compared to the X-Band processing results. Nonetheless, it has been possible to establish some comparisons between satellite and topographical measurements, in the context of Line 1, at the benchmark scale (assuming a geolocation error of 5 m radius), at the scale of the building and along main alignments. A remarkable aspect to consider is that, due to the larger size of the resolution cell in the C-band domain, each scatterer within the cell contributes to the measured displacement. This may result in an apparent averaging effect and a smoothing of the gradient of the displacement field. On the other hand, in the context of Line 6, comparisons were carried out at the scale of the buildings and along main alignments. Given the smaller size of the resolution cell, the aforementioned smoothing effect is less significant in the X-band domain and even for this reason X-band data are more suited for controlling differential movements in the typical soil-structure interaction cases generated by deep underground excavation.

4.1. Line 1: topographical and satellite monitoring at Toledo station

The following graphs show the LoS displacement magnitude and the rate of displacement (computed as the mean slope of the regression line approximating the time-series

of reflectors) for the Toledo station within the monitored time interval ( i.e . 2002-2010). The LoS patterns appear quite heterogeneous in terms of displacement magnitude, with localized subsidence and uplift effects distributed around the station. The heterogeneity of reflectors’ behavior in the surroundings areas might be due to noisy components, likely not associated with excavation effects, given the quite small observed movement via the standard high precision terrestrial survey. While noise sources can influence displacement measurements, a detailed characterization and quantification of these effects require further analysis to isolate each contribution, which falls outside the scope of this study.

Nonetheless, reflectors positioned next to the excavation show a subsidence tendency, which aligns with geotechnical results and topographical data, and the associated rate of displacement lays into the interval [-3 mm, 0 mm] / year (Fig. 11). The reported values represent cumulative displacements up to the latest satellite acquisition.

Satellite and topographical displacements were aligned to a common reference date and, in the context of alignment monitoring, averaged over 3-4 satellite passes to smooth oscillations. However, the maximum and minimum excursions of the displacement within the time interval were indicated. In the Toledo station case, no data filtering techniques were used. However, a polynomial regression of satellite time-series was implemented for representation purposes.

When the displacement rate remained below the phase ambiguity threshold (≈ λ/4; [24]), satellite and topographic data showed satisfactory agreement (Fig. 12). Faster movements led to loss of continuity and offsets in the trend (Fig.13). However, slow deformations were generally well captured. Alignments monitoring was assessed by compar-

12. Toledo station – Topographical benchmark TB113 in the time interval 2004-2010 (displacements referred to the initial zero reference measurement taken in May 2004, for both topographical and satellite measurements) – Ascending dataset.

Fig. 13. Toledo station – Topographical benchmark TB151A in the time interval 2005-2010 (displacements referred to the initial zero reference measurement taken in January 2005, for both topographical and satellite measurements) – Descending dataset

Figure 14. Toledo station – Alignment SAR T2 – ENVISAT data processed in the time interval 2002-2010 (displacements referred to the initial zero reference measurement taken in November 2002) – Measurements along alignment averaged in the time window October 2008 – February 2009 – Ascending dataset.

ing the few available reflectors, which nevertheless exhibited a settlement trend consistent with the topographical data. Post-construction data (COSMO-SkyMed X-band monitoring, from 2011 onward) showed a gradual reduction of settlement increase, consistent with some creep residual vertical displacement (Fig. 14).

4.2. Line 6: topographical and satellite monitoring at San Pasquale station

As for San Pasquale station, along the Metro Line 6, COSMOSkyMed X-Band data (2011-2016) were employed. Displacement magnitude and rate are illustrated in Fig. 15. The results show a clear subsidence localized around the San Pasquale shaft, while the surrounding areas exhibit slight uplift.

On this last aspect the present study will not go deeper for space reason. Like in the previous case, the reported values represent cumulative displacements up to the latest satellite acquisition. Near the excavation, the displacement rate generally ranges from –3 to +3 mm/year, reaching –5 to –3 mm/year in some zones.

In the context of a single-orbital approach, used in this study, the ascending dataset was prioritized over the descending one due to its higher image continuity (109 ascending vs. 70 descending), leading to a greater reflector density. Time-series show the ground-motion evolution for all reflectors within building footprints, specifically those placed within 5 m of the excavation-facing facades. For each building, reflectors showing maximum and minimum settle-

data (benchmarks and

mar

ment were identified. Reflectors located near the midpoints of the excavation’s long side exhibit greater settlements, which progressively decrease toward the corners, in agreement with both topographical measurements and the expected geotechnical behaviour.

As in the Metro Line 1 analysis, the selected satellite reflectors / topographical benchmarks alignment was developed by averaging three to four satellite acquisitions (≈ two months for CSK revisiting time, i.e., the time occurring between two consecutive acquisitions of the same area) to smooth oscillations and highlight trends, while still indicating maximum and minimum displacement excursions. Since X-band SAR data are highly sensitive to subtle surface changes, the resulting time series may appear noisy. Therefore, Savitzky–Golay filtering (window length = 50, polynomial order = 3; [25]) was applied to enhance readability without altering the underlying deformation trends. Like for the Line 1 case, each time-series plot also shows the phase ambiguity threshold ( λ /4), representing the maximum detectable displacement gradient between consecutive acquisitions. It is worth clarifying that two series of data deduced by topographic measurements are available: benchmarks are referred to bolts screwed in the soil along the façade of the buildings while levelling markers are referred to steel brackets sticked directly on the building façade. They are very similar with minor differences already discussed in [26]. Overall, displacement gradients rarely approached the λ /4 phase ambiguity threshold with only one phenomenon at the beginning of 2014 which is clearly visible in Fig. 16. Thus, satellite and topographic data showed satisfactory agre -

ement (Fig. 16-17), with only limited discrepancies along the monitored alignment (Fig. 18). The observed differences between levelling markers installed on building façades and benchmarks located in the soil can be attributed to the structural response of the buildings, whose movements may be either amplified or attenuated relative to ground deformations depending on the stress–strain behaviour of the masonry and the foundation–structure interaction.

Conclusions

The application of DInSAR for monitoring movements around deep excavations provided interesting insights into its capability to detect localized ground deformations of millimetric to centimetric magnitude in urban areas. Within this research, single-orbital approach DInSAR data were systematically compared with terrestrial monitoring at different spatial scales and radar wavelengths to evaluate both reliability, potential and limitations of the technique. Due to the period involved in the excavation case studies two radar bands were used: C-Band (ENVISAT) and X-Band (COSMO-SkyMed) for Line 1 and X-Band for Line 6 (San Pasquale station, 2010s). As previously mentioned, the single-orbital approach should be considered a first-order approximation due to the potential for non-zero horizontal displacements at ground level (Zheng et al. [27]).

Comparisons at benchmark, building, and alignment scales were carried out through a single-orbital approach, assuming that line-of-sight displacements were mainly

Comparative assessment of displacements around deep excavations…

Figure 18. San Pasquale station – Building side alignment monitoring – Comparison between topographical data (benchmarks and leveling markers) and satellite data averaged in the time interval November 2014-January 2015 (displacements referred to the initial zero reference measurement taken in June 2011, for both topographical and satellite measurements) – Ascending dataset.

generated by vertical motion of the ground. This choice was done with the aim to obtain a higher density of reflectors being the purpose of the paper to explore the capability of the satellite in providing differential movements at a relatively small scale. The C-Band provided a much lower reflector density (≈ 910 PS/km² ascending, ≈ 760 descending) than X-Band (≈ 29 000 PS/km² ascending, ≈ 21 000 descending). Furthermore, since the recorded signal represents the coherent sum of multiple scatterers within each resolution cell, and given that the C-Band cell (20 m × 4 m) is much coarser than the X-Band one (3 m × 3 m), this may produce an apparent averaging, or smoothing, effect in the displacement field. As a consequence, this circumstance constitutes a first key limitation in using C-Band data for detailed urban-scale monitoring. Another general limitation concerns phase ambiguity of radar signals: displacements exceeding one-quarter of the signal wavelength (≈ 14 mm for ENVISAT over 35 days, ≈ 7.8 mm for CSK over 16 days) cannot be reliably detected, causing phase wrapping and an apparent shift in the displacement series after fast settlement events (e.g., rapid drawdown of the water table). These effects can be mitigated by advanced phase-unwrapping ([28][29]) or pixel-offset methods ([30]-[31]), though usually at the cost of reduced reflector density. Additionally, radar geometry (LoS direction, incidence angle) and urban morphology significantly affect measurement reliability due to potential distortion effects.

Regarding the X-Band monitoring of Line 6, the San Pasquale station showed satisfactory agreement between satellite and terrestrial data, with millimetric displacements correctly captured by the satellite. Therefore, X-Band proved reliable as an integrative tool for excavation monitoring, in the specific context of San Pasquale station.

As a final consideration, the long-term behavior observed through COSMO-SkyMed monitoring at the Line 1 metro stations showed a progressive reduction in accumulated displacements, consistent with the geotechnical characteristics of the sites and expected behavior.

Overall, the integration of satellite monitoring, especially X-Band datasets, can represent an interesting solution for extending both spatially and temporally the monitoring of urban excavations. To this end, further studies in complex urban environments are therefore recommended to validate findings discussed in this research.

Acknowledgements

The COSMO-SkyMed dataset from 2011 to 2014 used in this study was obtained from the Not-ordinary Plan of Environmental Remote Sensing (Piano Straordinario di Telerilevamento Ambientale, PST-A), promoted and supported by the Italian Ministry of Environment and Protection of Land and Sea, as described in [32].

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Photomonitoring for continuous tunnel convergence monitoring

Photomonitoring

Michela puLsoNi a

per il monitoraggio in continuo delle convergenze in galleria

Alessandro BruNetti a, *

Marco Fiorio a

Michele Gaeta a Paolo M azza Nti a, b

a NHAZCA s.r.l., Rome, Italy

b Sapienza University, Rome, Italy

* corresponding author: alessandro.brunetti@nhazca.com

Abstract

This paper presents Photomonitoring as a technology for monitoring underground structures. The system enables real-time tunnel convergence monitoring during excavation and operation by using two high-resolution cameras installed on opposite sides of the tunnel. NHAZCA’s proprietary IRIS software processes the images and converts them into displacement measurements with millimetric accuracy, without requiring the installation of physical targets. The technology allows continuous surveillance of newly excavated sections, with user-defined acquisition intervals and high spatio-temporal resolution. It was tested for more than one year in the Casacastalda tunnel, along the Valfabbrica–Schifanoia section of the S.S. 318 road upgrade, under complex geological conditions. Comparison with conventional topographic measurements showed good agreement and highlighted the system’s greater timeliness in detecting convergence trends. The workflow also provides automated photographic documentation and remote access to processed results, reducing on-site operations and eliminating the need for manual target installation and data collection.

Sommario

Questa pubblicazione descrive il Photomonitoring come tecnologia per il monitoraggio di strutture sotterranee. Il sistema consente il controllo in tempo reale della convergenza delle gallerie durante scavo ed esercizio, utilizzando due telecamere ad alta risoluzione poste ai lati opposti del tunnel. Il software proprietario NHAZCA, IRIS, elabora le immagini e le trasforma in misure di spostamento con accuratezza millimetrica, senza installare target fisici. La tecnologia permette una sorveglianza continua delle sezioni appena scavate, con intervalli di acquisizione definiti dall’utente e un’elevata risoluzione spazio-temporale. È stata testata per oltre un anno nella galleria di Casacastalda, sulla tratta Valfabbrica–Schifanoia della S.S. 318, in condizioni geologiche complesse. Il confronto con le misure topografiche convenzionali ha mostrato una buona concordanza, evidenziando anche una maggiore tempestività nell’individuare i trend di convergenza. Il workflow offre inoltre documentazione fotografica automatica e accesso remoto ai risultati, riducendo le operazioni necessarie in sito e la raccolta manuale dei dati.

Keywords: Photomonitoring, Tunnel convergence, High-resolution digital imaging, Real-Time monitoring. Parole chiave: Photomonitoring, convergenza della galleria, imaging digitale ad alta risoluzione, monitoraggio in tempo reale.

1. Introduction

This paper provides an overview of the innovative Photomonitoring technology and its application to near real-time monitoring of underground works, with a focus on tunnel convergence during excavation and operation. The control of tunnel convergence is essential to ensure structural stability, worker safety, and optimization of construction processes. In geotechnical engineering, this monitoring activity is framed within the Observational Method (OM), i.e., a managed process in which expected ranges of behaviour are defined a priori together with acceptable limits, a

monitoring plan capable of detecting deviations in time, and predefined contingency actions that can be activated as construction proceeds [1, 9-11]. The OM is explicitly recognized within Eurocode 7 as an admissible approach for geotechnical verification [4]. In addition, monitoring systems used for decision-making should follow recognized standards and good practice for geotechnical field instrumentation and data management (e.g., ISO 18674-1) to ensure traceability and fitness-for-purpose of measurements.[1]

Within this broader OM framework, ADECO-RS can be considered a tunnel-specific approach that emphasizes prediction and control of deformation mechanisms (extrusion,

- Brunetti - Fiorio - Gaeta - Mazzanti

pre-convergence and convergence), with particular attention to the role of the advance core and to the definition of pre-support/confinement measures aimed at governing deformations rather than merely reacting to them [2]. Consequently, monitoring becomes the instrument through which the match between predicted and measured deformation is assessed and – when predefined thresholds are exceeded – support measures or design adjustments can be implemented in a timely manner [9-11].

Traditional convergence monitoring methods are often point-based and rely on physical markers/sensors and inperson surveying. As a result, they can be labour-intensive, discontinuous, and not sufficiently responsive in capturing the evolution of deformations during the most critical excavation phases. Unlike these approaches, which provide measurements at discrete locations and with relatively low temporal frequency (hours to days), Photomonitoring delivers near-continuous, contactless measurements over the observed tunnel surface, enabling vigilant monitoring across all construction phases and supporting the time-sensitive decision loop required by observational approaches [9-11]. The system employs two high-resolution cameras installed on opposite sides of the tunnel that acquire images at userdefined regular intervals, typically set to 15 minutes. The acquired images are processed by NHAZCA’s proprietary IRIS software, which transforms radiometric and geometric variations into three-dimensional displacements aligned with the tunnel geometry, enabling full-field mapping of movements. This conversion from visual information to metrologically reliable measurements represents a significant advance in monitoring instrumentation.

The technology’s effectiveness has been validated on the S.S. 318 Valfabbrica–Schifanoia tunnel (Italy), a complex geological setting where the system consistently detected convergence patterns earlier than the traditional baseline method adopted on site (theodolite total station coupled with physical targets). This case study demonstrates the effectiveness and deployability of Photomonitoring across the life-cycle phases of underground works.

The contributions are twofold: (1) to describe the Photomonitoring architecture and workflow for estimating threedimensional (full-surface) displacements; and (2) to validate its performance through a real-world case study. The paper is structured as follows: Sec. 2 details the methodology and the mathematical background; Sec. 3 illustrates the case study; Sec. 4 presents the validation results; finally, Sec. 5 provides conclusions and outlook.

2. The methodology

In recent years, the digitalization of underground construction sites has made it possible to monitor the deformation response of tunnels with frequencies and levels of granularity that are more precise and accurate than traditional me-

thods based on telemetry.

In this context, Photomonitoring emerges as a target-less, rapid, and scalable solution capable of reconstructing threedimensional displacement fields from simple sequences of optical, two-dimensional images. The underlying idea is to observe how the natural textures of the lining and the rock “flow” over time in order to infer, through rigorous geometric modeling, the structure’s actual deformation. Unlike systems based on prisms or adhesive markers, Photomonitoring exploits the micro-variations in surface texture already present (aggregate, porosity, microcracks, grains) to track the motion of a regular dense grid of control points located on the inner surface of the tunnel. This approach eliminates the logistics of placing and maintaining physical targets, as in traditional surveying, enables high-density coverage, and reduces downtime under challenging operating conditions. The result is a continuous displacement field over the entire area of the tunnel visible from the Photomonitoring system, rather than a sparse constellation of points. To report displacements in metric units, the pixel-wise displacement is converted into millimeters using the Ground Sample Distance (GSD), i.e., the physical ground length represented by one pixel in the image. In practice, the displacement magnitude in pixels is multiplied by the local GSD (mm/pixel) to obtain displacements in millimeters; therefore, the accuracy of the final metric displacement directly depends on the accuracy of the GSD estimate.

Metric conversion is not assumed but computed: the GSD derives from intrinsic parameters (focal length or/and sensor size) and extrinsic parameters (camera–surface distance and orientation). Any uncertainty in these parameters propagates linearly into the displacement scale factor, potentially biasing the estimated displacements. For the ideal case of a planar scene, with the target surface approximately perpendicular to the optical axis, GSD can be expressed by Eq. (1):

(1)

where r (range) is the distance between sensor and target, f is the focal length of the lens, Sh, v is the sensor physical size and Nh, v is the resolution of the sensor (i.e. number of pixels). Subscripts h,v are used to differentiate between horizontal and vertical GSD. When the target surface is not perpendicular to the optical axis, GSD scales approximately as:

(2)

where q represent the tilting angle, and it varies across the scene due to perspective. These factors are taken into account within IRIS for the computation of GSD for every tunnel section.

This essentially allows for a dynamic mapping of the displacement vector from the plane of the image (in pixel units) to

a corresponding metric displacement defined in an orthogonal three-dimensional reference frame consistent with the imaging geometry.

2.1. From image to space: KLT, pose estimation, and cylindrical 3D model

The measurement principle uses sparse optical flow algorithms based on the Kanade–Lucas–Tomasi (KLT) feature tracker [8], which monitors a dense grid of feature points distributed over the tunnel surface visible in each image in a computationally efficient manner. The algorithm tracks thousands of feature points over time across the visible surface, estimating for each one a displacement vector in image coordinates.

This raw measurement contains two contributions: – The real deformation of the tunnel; – Any residual camera motion (micro-rotations, microtranslations).

Unlike traditional marker-based approaches, the system leverages natural texture variations in the rock mass and lining to establish correspondences between successive frames. To convert displacements in the image domain into displacements in the 3D world space, the camera pose (position and orientation) with respect to a reference frame fixed with the tunnel must be known precisely. The calibration procedure uses Ground Control Points (GCPs): known elements or distances identified in the reference image. A Particle Swarm Optimization (PSO) [8] algorithm estimates the six degrees of freedom of the camera by minimizing the discrepancy between field-measured distances and those predicted by the projection model. Additional geometric constraints (e.g., parallelisms, limits on angular excursion, temporal coherence) ensure numerical stability and reduce ambiguities. In a nutshell, the direction of optical rays starting from the focal point of the sensor and passing through each control point on the image (assuming a pinhole camera model) is parameterized with respect to the camera extrinsic parameters; intrinsic parameters such as focal length, sensor size and resolution are known in advance. The optimization routine then computes the intersection between optical rays and the inner surface of the tunnel and retrieves the distance of these segments. The algorithm finally seeks the minimization of the discrepancy between the measured distances and modelled ones.

Once the pose is obtained, each tracked point is projected along its viewing ray to the intersection with a cylindrical model of the tunnel lining. This operation yields a 3D point cloud referenced to a coordinate system tied to the structure (Fig. 1). The subsequent rasterization onto a cylindrical grid (q, z) integrates nearby measurements, attenuates local outliers, and provides displacement fields that are regular and comparable across different epochs. This is accomplished by means of an effective binning procedure which clusters each control point of the regular grid with all the displacements

Figure 1. 3D point cloud of the measured horizontal displacement. Colors are proportional to the displacement magnitude: red positive (rightward) and blue negative (leftward).

values reprojected on the inner surface that lie within a certain control volume centered on the control point. Due to perspective indeed, the farther the intersection of each optical ray to the inner surface with respect to the focal point, the sparser will be the resulting 3D point cloud subsection. Binning procedure helps mitigate this effect and provides a robust approach to cope with noise-induced local outliers.

Since it is impractical to guarantee the absolute immobility of the imaging device on site, the system re-estimates the extrinsic parameters at each epoch by exploiting stable zones (non-deforming areas that have been identified and validated). At each new incoming frame, the KLT algorithm tracks the displacement of the control points in the stable region of the tunnel with respect to the previous image. Then a robust estimator based on RANSAC [4] leverages these displacement vectors to compute the camera transformation matrix that maps the control points of the stable region of the new frame onto the previous one. This matrix is then applied to the entire image to eliminate the camera-motioninduced noise from the measured displacement vectors of the regular grid. In practice, the component due to small camera movements is absorbed into the updated pose; what remains, the residual displacements, represents the actual convergence of the tunnel lining. Targeted spatio-temporal filtering (adaptive to point density and the error metric) reduces noise while preserving information on deformation gradients.

The workflow yields a robust camera pose estimate and a geometric reconstruction of the observed tunnel surface. The resulting depth map is employed to assess the reliability of the pose estimation and to derive secondary quantities such as the tunnel shape (approximated as a cylinder) and the distance between the excavation face and the camera. The final outputs are full-field displacement fields and displace-

Pulsoni - Brunetti - Fiorio - Gaeta - Mazzanti

ment time series computed over predefined arch segments for each monitored section (Fig. 2).

2.2. From Measurement to Decision: Maps, Profiles, and Time Series for tunnel control

Photomonitoring does not merely produce numbers; it transforms raw information into immediately interpretable products, useful even for stakeholders without familiarity with the underlying processing algorithms. The primary output is the displacement map, expressed in cylindrical coordinates

(q, z) and scaled in millimetres: a continuous cartography of the tunnel lining surface that updates at each acquisition and highlights, at a glance, the areas where deformation concentrates.

Alongside the maps, convergence profiles traced along generatrices or arches enable direct comparisons against thresholds and regulatory criteria. In practice, the engineer can select a section of interest, quantify its displacement, and track its evolution over time, benchmarking it against reference limits and the key characteristics of the case study. By selecting the arch of interest, the system returns the time series from the initial acquisition onward, facilitating interpretation of load transfers, consolidation phases, and responses to adjacent excavations.

3. Case study: S.S. 318 Valfabbrica-Schifanoia Tunnel

The case study presented in this paper is part of the geotechnical–structural monitoring program supporting the completion of the Valfabbrica–Schifanoia section of the S.S. 318 (Perugia, Italy)[5].

For the purposes of this study, the main stakeholders were ANAS S.p.A. (client/owner of the SS 318 upgrading works), the Donati–BESIX joint venture (construction contractor for the Valfabbrica section, including the Casacastalda and Picchiarella tunnels), and NHAZCA S.r.l. (provider of the Photomonitoring technology and IRIS-based processing workflow adopted for the monitoring activities described herein). The project entails the construction of the new “Casacastalda” and “Picchiarella” tunnels, whose planimetric layout is shown in figure 3.

The new tunnels have a Type III road section according to CNR 80 standards and are classified as primary extra-urban roads with dual carriageways. Construction of the new bores is carried out while traffic remains in operation on the existing infrastructure. Excavation is planned using the traditional full-face method, with forepoling (Fig. 4) at the face where necessary; the initial lining consists of steel ribs and shotcrete, while the final lining is reinforced concrete in both the invert and the crown [5].

Given that the new excavations run adjacent to an existing structure, particular attention has been devoted to the assessment of potential interactions between the two systems. The design excavation and ground-improvement sections were therefore defined with the primary objective of making the effects of the new excavation on the operating structure negligible. The project has been developed according to the observational method; consequently, a monitoring plan has been established as an integral part of the design, aimed at continuous verification of expected performance and, if required, calibration of construction stages.

The coexistence of new and existing infrastructure provides a significant geometric and operational context: the monitoring system must (i) detect small convergence increments with high temporal resolution during the most critical excavation phases, (ii) support timely decision-making on support measures, and (iii) provide objective evidence that interaction effects on the adjacent structure remain within predefined acceptance limits.

3.1. Geological and geomechanical setting

The alignment is located within the northern Apennines structural domain, where compressive tectonics (Serravallian-Pliocene) and later extensional faulting produced a highly heterogeneous geological setting. The excava -

tions mainly intersect the turbiditic successions of the Marnoso-Arenacea Formation (MA) (marly-sandy alternations), locally affected by increased fracturing and cataclasis close to tectonic contacts, and – especially along the Casacastalda tunnel – portions of the Argille Varicolori Formation (AV), characterized by clayey chaotic units and tectonically disturbed contacts. In detail, the Picchiarella tunnel is reported to develop predominantly within MA units, while the Casacastalda tunnel crosses both MA and AV, with a fault contact encountered shortly after the west portal and an AV stretch of several hundred meters along the excavation[7].

From a geomechanical standpoint, the AV units are described as clayey-sandy silts with medium-to-high plasticity and a scaly fabric, which have historically been associated with instability phenomena and large convergence during the excavation of the existing bore (2004). Design backanalyses for AV segments indicate low effective shear strength ranges (e.g., c′ ≈ 30-40 kPa and j′ ≈ 18-20°) and a cautious deformability estimate (e.g., E′ ≈ 200 MPa) used for support verification in the most critical zones. These geological/geomechanical conditions – together with the proximity of an operating adjacent tunnel – support the need for continuous, high-frequency convergence monitoring, as deformation can develop rapidly and with marked spatial variability when transitioning between MA and AV or near tectonic contacts[7].

3.2. Monitoring System Architecture

Considering the operational constraints of the case study, the Photomonitoring system architecture was designed to combine geometric redundancy, photometric stability, and continuous operability.

The goal is to acquire image sequences with controlled metric properties and consistent quality, while retaining the flexibility required to follow the advance of the excavation face and to keep the shooting distance within optimal ranges for 3D reconstruction and reliable convergence estimation.

Accordingly, the hardware layout adopts a bistatic viewing geometry (right/left sides of the bore) to maximize coverage and mitigate occlusions, while remote connectivity ensures service continuity and quality control of data. The software infrastructure is centered on IRIS proprietary software (developed by NHAZCA S.r.l.), implementing the processing pipeline: calibration with GCPs, pose estimation, DIC point tracking, camera-motion correction, and the generation of maps/profiles/time series in cylindrical coordinates. The acquisition frequency is configured to capture the typical kinetics of deformation during excavation, balancing information density and operational sustainability.

In this case study, the installed system consists of two optical sensors (24-MP DSLR cameras) anchored to the two

sides of the tunnel (right/left) using brackets (Fig. 5), so as to capture the entire scene from multiple viewpoints, with a configurable acquisition interval set, in this case, to 15 minutes. The supports shown in figure 5 were installed outside the tunnel traffic/working clearance gauge and protected from accidental impacts, ensuring that camera placement did not interfere with the movement of vehicles or personnel and maintaining safe operating conditions. Wi-Fi connectivity enables remote image transmission and remote adjustment of focus and exposure parameters, critical for correct processing in IRIS. The monitoring campaign lasted 16 months; the monitored excavation length was 240 m out of a total of 1,467 m. As the excavation progressed, the cameras were repositioned to maintain a maximum distance of approximately 30-35 m from the excavation front.

3.3. Data processing workflow and convergence assessment

Image processing and data evaluation are performed remotely, eliminating the need for personnel on site.

The analysis and processing workflow comprises several phases; figure 6 provides an overview of the overall processing pipeline, and each step is described in detail thereafter.

In particular, the processing workflow for images acquired in the field and processed with IRIS is organized into the following stages.

1. Initial Camera pose is estimated from the field measurements (ground control points) by means of the optimization process described in section 2. This stage is performed only once during the installation and calibration of the system. No periodic recalibration is required under normal operating conditions.

2. Image collection (15 minutes sampling rate) and rejection of frames affected by disturbances such as construction equipment or human workers obstructing the field of view or dust generated by site activities (i.e. application of sprayed concrete) (Fig. 7).

3. Images import into IRIS and selection of primary images, updated according to site operations; in particular, a new master is chosen for each newly installed steel rib (spacing between consecutive ribs ≈ 0.90-1.0 m). The analysis mask (ROI) is then drawn on the master images (Fig. 8).

4. Image analysis: IRIS algorithms perform feature tracking to estimate the displacements of the rock mass/tunnel lining within the scene in the image domain.

5. Displacements are then projected along the optical ray trajectories to intersect the tunnel inner surface. A binning procedure is then performed to reconstruct the displacement field over a regular cylindrical grid in a reference frame fixed with the tunnel (Fig. 9).

6. Output 1 – Full-field maps: displacement maps over the entire field of view (both horizontal and vertical, Fig. 10).

7. Output 2 – Multi-temporal analysis: displacement time series of any point or polygon in the monitored area. In the

specific pilot case, displacements are retrieved on predefined tunnel orthogonal sections and for arch-shaped subsection elements (Fig. 11).

From the displacement time series, convergence is derived as the reduction in distance between opposite points of the section (e.g., right–left sidewall), due to movements of the rock mass and linings during and after excavation. Displacement maps and time series covering roughly one month (between May and June 2024) for both the right and left sides, show that, during excavation, displacements are clearly visible and on the order of 5-10 mm in both horizontal and vertical directions; subsequently, the series tend to stabilize, confirming excavation as the most critical phase for deformation control (Fig. 11).

The near-real-time time series also provided a basis for a qualitative back-analysis of convergence evolution, indicating that the largest increments occurred during exca-

over

period considered. The time series’

time

vation and in the immediately subsequent stages, whereas later increments progressively decayed towards stabilization. These observations support an interpretation of deformation rate and stabilization behaviour in relation to the local geological/geomechanical context.

4. Results Validation

In this study, the results of Photomonitoring were compared with measurements obtained from topographic surveys using prisms/targets. This cross-check served to validate the outcomes of both methodologies. The analysis shows that Photomonitoring is an effective solution for controlling tunnel convergence: the displacements detected, in both horizontal and vertical components, fall within the ranges observed by topographic surveys. An operational aspect clearly distinguishes the two approaches: whereas Photomonitoring data were acquired remotely, without operators on site, conventional topographic methods required personnel in the field. Moreover, Photomonitoring ensures continuous, uninterrupted monitoring (except in the event of site-related

issues such as power outages or similar problems), while topographic measurements are taken in steps, on a dayby-day basis.

The comparison in figure 12 covers a long-term monitoring period from 18/06/2024 to 02/08/2024, during which the excavation advanced by 20 m. Over this interval, Photomonitoring and topographic targets recorded displacements of the same order of magnitude, with differences remaining within the instrumental/design tolerances adopted for the project. The maximum absolute discrepancy between the topographic readings and Photomonitoring time series is approximately 3 mm, supporting millimeter-level agreement with the reference measurements. Operationally, the two approaches differ in sampling and logistics: the topographic survey is performed on discrete campaigns (five prisms per section), whereas Photomonitoring provides automated acquisitions and a continuous time series, enabling denser temporal sampling. As a result, the evolution of displacement trends can be observed between two consecutive topographic campaigns, which themselves provide only discrete measurement points.

5. Conclusions and outlook

During the excavation phases, the use of topographic targets is suboptimal: unlike the Photomonitoring cameras, target stability can be easily compromised by plant movements and ongoing works; if this issue is not immediately detected, the subsequent reading will be affected by a step error/systematic bias, producing outliers in the time series. By contrast, the installed Photomonitoring system was configured and calibrated to minimize noise induced by vibrations of the mounting brackets and the camera body during vehicle passages near the station. This is achieved through mechanical measures (stiffening and damping of the supports) and algorithmic controls (stabilisation, quality filters, rejection of blurred/motion-affected frames, automatic validation). As a result, the measurements retain continuity and accuracy within the project tolerances even under demanding operating conditions.

This study demonstrates that Photomonitoring is a versatile, innovative, and cost-effective technology for geotechnical and structural monitoring in tunnels. In particular:

Metrological performance: an extensive testing campaign in a real-world challenging environment has demonstrated that measurements obtained by means of Photomonitoring are consistent with measurements from well-consolidated, state-of-the-art methods based on topographic targets, in both horizontal and vertical directions, confirming millimeter-level accuracy. The robustness of the method, demonstrated by the prolonged, 16-month continuous operation with optimal rejection of external noise, and autocalibration capabilities, makes

it an ideal technology for convergence monitoring in complex underground environments.

– Spatial coverage and information density: the method provides whole-field displacement maps, surpassing the pointwise information of physical targets and enabling the identification of localized deformation patterns over extended areas, including unlined sections after excavation advance.

– Operations and safety: the absence of physical targets and full-remote acquisition reduces interference with construction activities, limits safety risks to personnel, and avoids logistical issues associated with target stability and repositioning in the presence of site traffic.

– Temporal continuity and early warning: high-frequency acquisition (down to a few minutes) makes the system suitable for continuous control and early-warning applications, with automated, georeferenced photographic documentation that supports correlation between triggering events and observed responses.

In particular, during the 16 continuous months of testing campaign, Photomonitoring enabled continuous, noninvasive monitoring of convergence in a heterogeneous geological context (varicoloured clays) where asymmetric displacement fields were observed, implying non-isotropic convergence. In this complex geological setting, the results – through analysis of displacement time series for each arch sector – made it possible to (i) identify closure-displacement patterns affecting specific sectors, (ii) validate design assumptions, and (iii) support safety management during the most delicate operational phases.

The real-world case presented, conducted under stringent operational constraints, showcases the application maturity of the technique: the system delivered reliability, repeatability, and consistency with conventional instrumentation, confirming its effective integration within construction-site monitoring strategies.

While highly effective, the technique is characterized by some practical constraints:

–

Image quality is sensitive to lighting, dust, spray, fog, and occlusions from site traffic; temporary loss of line-of-sight can interrupt time series.

– Performance depends on stable camera geometry and calibration; vibrations, mount drift, or thermal effects can degrade accuracy.

Data management and processing loads grow with highfrequency acquisition, requiring robust QC, storage, and automated pipelines.

Further developments are expected through (i) multimodal integration with total-station surveying, TLS/laser scanning, and InSAR, (ii) dynamic alarm thresholds derived from predictive models, (iii) application of AI-based methods for segmentation/denoising, and (iv) standardisation of site workflows (NATM/TBM) to enhance transferability and scalability.

In summary, Photomonitoring delivers tangible benefits in terms of accuracy, coverage, safety, and continuity, representing a fully operational solution for tunnel deformation monitoring and a high-value complement to traditional technologies.

Acknowledgements

The authors thank ANAS S.p.A., Donati S.p.A. and Besix S.p.A. for granting permission to install and validate the system during the construction works of the ValfabbricaSchifanoia tunnel.

References

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Advanced building risk assessment for urban tunnelling: case study of a metro line

Valutazione avanzata del rischio per scavi in ambiente urbano: il caso studio di una linea metropolitana

Miriam poLizzi a, *

Abdessamad eL a Mra Ni a

Paolo Fa NtiNi a

Michele pa LoMBa a

a SYSTRA S.p.A., Turin, Italy

* corresponding author: mpolizzi@systra.com

Abstract

The construction of underground works in urban environments presents complex engineering challenges, particularly in predicting ground induced settlements and evaluating potential damage to existing structures within the excavation’s influence zone, as well as in managing these induced effects through appropriate mitigation measures. The analysed case study of a metro line project involves several complexities: stringent spatial constraints within narrow urban corridors, existing structures, tramlines, and vehicular traffic which require unconventional design solutions, such as alternating vertically stacked and horizontally adjacent tunnels. Situated within a geological context marked by soft soils and high hydraulic loads, the alignment underscores the need to employ advanced risk analysis tools. The presented study develops the Building Risk Assessment through the use of SYSTRA S.p.A. “Digital Project Urban Tool,” with the aim of identifying areas where ground improvement works should be designed, thus safeguarding the urban structural and infrastructural heritage.

Sommario

La realizzazione di opere sotterranee in ambiente urbano pone sfide complesse dal punto di vista ingegneristico per la previsione delle subsidenze e dei potenziali danni sulle strutture esistenti nell’area d’influenza degli scavi, e per la gestione degli effetti indotti tramite adeguate misure di mitigazione. Il caso studio presentato del progetto di una linea metropolitana riunisce diverse complessità: la presenza di viabilità urbane ristrette, edifici e traffico veicolare/tramviario richiede soluzioni progettuali non convenzionali, come l’alternanza di gallerie sovrapposte verticalmente e affiancate orizzontalmente. Tale tracciato, inserito in un contesto geologico caratterizzato da terreni teneri ed elevati carichi idraulici, ha reso evidente la necessità di ricorrere a strumenti avanzati di analisi del rischio. Lo studio sviluppa il Building Risk Assessment tramite l’impiego del “Digital Project Urban Tool” di SYSTRA S.p.A., con l’obiettivo di identificare le aree in cui prevedere mirati interventi di consolidamento, tutelando il patrimonio strutturale e infrastrutturale urbano.

Keywords: TBM, BRA, subsidence, twin tunnels, urban. Parole chiave: TBM, BRA, subsidenza, doppia canna, urbano.

1. Introduction

The development of underground infrastructure in dense urban areas presents significant challenges, largely due to spatial constraints and proximity impacts between underground construction activities and the existing urban environment. Reliable prediction of ground settlements and assessment of their impacts on adjacent structures remain essential for ensuring safety and durability of infrastructure, particularly in contexts such as the excavation of a metro line where spatial constraints, proximity to sensitive structures, and the coexistence of tram networks and major roadways must be carefully balanced.

These challenges are compounded by heterogeneous geological conditions, including soft soils and high hydrostatic pressures.

In this context, the adoption of conservative analytical methods and digital tools is imperative for accurately predicting ground settlements and evaluating potential impacts on existing structures. The presented study leverages an advanced Building Risk Assessment (BRA) methodology utilizing the SYSTRA S.p.A. “Digital Project Urban Tool”. This digital platform facilitates detailed three-dimensional modelling and simulation of ground behaviour and tunnel-induced settlements. By incorporating the actual geometry and operating mechanisms of the Tunnel

Boring Machine (TBM), the analysis provides an accurate, objective, and quantitative assessment of geotechnical risks and allows to identify areas where ground improvement measures are required.

2. Project overview

The presented case study consists of a section of a metro line, which extends for about 5.1 km of TBM tunnels, with an inner diameter of 5.7 m. The alignment, illustrated in Fig. 1, comprises six cut & cover stations, excavated with the topdown construction method, and a crossover shaft.

2.1. Key project features

The alignment of the metro line traverses a substantial portion of the historical urban area, which is distinguished by its significant heterogeneity in terms of building typologies and urban morphology. The metro alignment runs beneath the narrow street network of this central area and is flanked by an array of existing structures like buildings, cultural heritage sites, civil works and underground infrastructures. The peculiarities and challenges of the project can be summarized as follows:

– urban constraints: integration within a densely built envi-

ronment, combined with active tramway lines and heavy traffic, demands strategic phasing to ensure mobility continuity during construction;

– minimal surface disruption: the design of metro stations requires design solutions that minimize the surface footprint and enable their construction within a tightly constrained urban environment;

– tunnel layouts constraints: twin tunnels must comprehensively address the geometric constraints imposed by the station layouts, while also managing the proximity to existing structures;

– geotechnical and hydrogeological challenges: characterized by a high groundwater table and the prevalence of soft soil layers, further increase the complexity of the project.

2.2. Tunnels excavation layouts

The alignment of twin tunnels through the urban centre is marked by a complex context, shaped by the presence of existing structures along narrow streets.

One of the most significant design solutions adopted to address spatial constraints is the implementation of a vertically stacked platform configuration. Unlike the conventional side-by-side (horizontal) platform arrangement, the vertical stacking of platforms significantly reduces the

station’s surface footprint, enabling integration within the city’s tightly constrained urban context. This configuration will be implemented in three stations along the alignment. Fig. 2 illustrates the distinct station cross-sections, highlighting the difference between stations with the traditional horizontal arrangement and those utilizing the vertical stacked design. Additionally, the interstation distance is imposed at approximately 1 km in order to accommodate both logistical requirements for construction sites and the need to minimize surface-level disruptions.

Twin-tunnel alignment becomes complex due to the various configurations required by the station layout and designs. The various configurations for twin tunnels are adopted [1] and listed below:

1. horizontally aligned tunnels (same horizontal tunnel axis), in Fig. 3a;

2. vertical stacked tunnels (same vertical axis), in Fig. 3b;

3. offset tunnels (different horizontal and vertical axes), in Fig. 3c.

2.3. Geology and hydrogeology

According to the geotechnical profile, illustrated in Fig. 4, the metro tunnels are excavated entirely within Quaternary de-

posits, which are categorized into seven primary lithological units, ordered from the surface to greater depths as follows:

1. anthropogenic filling and topsoil, thickness 3 m ÷10 m;

2. upper deposits of clays and sands, 2 m ÷ 16 m;

3. gravel and sand complex, 1 m ÷ 20 m;

4. intermediate clay layer, 0 m ÷ 25 m;

5. sands with medium to fine grain, 1 m ÷ 25 m.

From the hydrogeological point of view, aquifer horizons are identified at depths ranging from 4 m to 50 m, as outlined below: a shallow aquifer, confined within the gravel and sand complex, and a deeper aquifer, confined to the sands.

2.4. Excavation characteristics and configurations

The twin tunnels are excavated using mechanized tunnelling, with TBMs operating at an excavation diameter of 6.6 m. Both TBMs launch from Station 6 and advance towards Station 1. Upon reaching the ventilation shaft located between Station 3 and 4, the TBM is shifted from one tunnel alignment to the other, allowing for the excavation of either the shallower or the deeper tunnel alignment as required. In particular, two tunnels excavation sequences are analysed:

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– Up-to-Down configuration : the first TBM excavates the entire upper section of both Line 1 and Line 2 (Fig. 5), while the second TBM excavates the entire lower section (Fig. 6); – Down-to-Up configuration: on the contrary, the first TBM excavates the entire lower section of Line 1 and Line 2 (Fig. 6), while the second TBM excavates the entire upper section (Fig. 5).

3. Tunnelling-induced effects classification

The risk assessment of structures located within the influence zone is conducted according to established methodologies in literature, leveraging the most consolidated approaches. The process unfolds through a sequence of targeted analyses: beginning with the thorough study of the built environment

adjacent to the tunnels, followed by a rigorous evaluation of the vulnerability of existing buildings, and culminating in the assignment of a specific risk category to each structure. This integrated approach provides the basis for effective mitigation strategies, ensuring the safeguarding of urban assets.

3.1. Urban context and exposed structures

The analysis of the urban context focuses on structures within the influence zone of the tunnels’ excavation for the future metro line. Comprehensive studies and assessments have been conducted to evaluate all structures potentially at risk, both during construction and throughout the metro’s operational service life.

Vulnerability analyses are performed considering all buildings within a corridor defined as following criteria: – a distance of 50 m from the centreline of each tunnel; – a distance of at least 30 m or twice the excavation depth for open-cut works;

churches and cultural heritage buildings located at maximum 200 m from the tunnel alignment. Through this study, over 690 structures are identified within the excavation influence zone. These buildings are classified by priority depending on their proximity to the alignment.

3.2. Vulnerability classification

3.2.1. Building Condition Survey

A Building Condition Survey (BCS) must be conducted before construction starts, to assess the intrinsic vulnerability of the structures to damage, and the Building Risk Assessment to estimate the potentially expected damages based on settlement predictions and on BCS results.

The BCS is conducted in distinct phases (pre-construction, during construction, and post-construction) to document structural conditions and potential defects within the zone of influence of underground works. This systematic approach ensures accountability and facilitates the resolution of any claims arising from tunnelling activities.

A prior-to-construction survey is essential for all structures in the control zone, even those not initially classified as at risk. The survey process involves [2]:

– cadastral research to gather historical data: age of the building, the project drawings, the type and depth of foundations, the number of storeys, type of bearing structure, history of previous repair works, and addition of extra storeys; – visual inspection of the building’s condition, documenting cracks, verticality, structural defects, and photographic records.

Each building is assigned a unique reference code for efficient data management and structured documentation, including sketches, reports, and photographic records. The result of the prior-to-construction BCS will be used to assess the vulnerability of the inspected buildings.

Vulnerability is an intrinsic characteristic of a building depending on its own history and expressing how far the state of the building is at the time of assessment from the optimal one. The higher the vulnerability the lower is its tolerance towards additional, induced deformation before exhibiting a specific type of damage.

It is possible to express the vulnerability through a so-called Vulnerability Index I v , evaluated as the summation of different contributes Vi (Eq. 1) [2,3]:

– structural behaviour: structure and foundation type, foundation information and structure size;

– orientation and position: plan orientation and situation in adjacent;

– functional behaviour: building functionality;

– aesthetic features: historic/artistic heritage, ornaments and finishings, utilities and equipment:

– defect characteristics: signals of settlements in the surrounding area and cracks.

The classification of the vulnerability of buildings was made according to Table 1, following five categories with different degrees of severity.

An example of a BCS datasheet is illustrated in Fig. 7, structured into three key sections for collecting building information:

1. identification: includes essential identification details of the building or civil work, like the ID code (e.g., B-xxx for building, H-xxx for monuments, C-xx for civil works and R-xx for tramway rails) to uniquely identify the structure, the parcel number of cadastral designation and the address specifying the exact location.

2. descriptive information: provides a detailed description of the type and year of construction, the functionality, the structure status, the number of floors and basements, the orientation and distance of the building from the tunnels’ axis, the structure and foundation type.

In addition to the standard BCS procedure, vibration sensitivity was also taken into consideration.

3. vulnerability class assessment of the structure, based on characteristics of structures previously identified.

3.2.2. Underground utilities and sculptures

For the vulnerability classification of these other types of structures, a different approach is adopted compared to that used for buildings. Since information related to underground utilities is typically limited or unavailable, these are conservatively assumed to be constructed in concrete and located at a depth of 3 m. Under these assumptions and in the absence of reliable data on material properties, geometry, and installation details, underground utilities are all classified with very high vulnerability due to their potential susceptibility to differential settlement induced by tunnelling activities.

Regarding sculptural elements, such as statues and fountains, located along the streets and squares affected by tunnels’ excavation, temporary relocation is prioritized when feasible. Where this strategy cannot be implemented, and in the absence of specific documentation on the characteristics of these sculptures, the assessment of induced effects relies on an assumed vulnerability ranging between Medium and High. This range reflects the lack of specific information, rather than just accounting the historic/artistic heritage of the artworks. A shallow foundation with an embedment depth of 1.5 m is further assumed.

3.3. Building Risk Assessment

3.3.1. Damage classification criteria

In the technical literature, damage classifications are commonly established through the comparison of control pa-

rameters with defined threshold values. The assessment of the control parameters is performed for each building within the control zone, based on the prediction of settlements at the level of the building foundations.

Boscardin & Cording [4], Burland & Wroth [5] and Rankin [6] classifications, adjusted by the use of the Vulnerability Index l v [2,3], allow to identify four damage categories: architectural, moderate functional, functional, and structural.

For buildings, the control parameters are measured at the foundation level of the analysed structure, as shown in Fig. 8. These parameters include: the maximum settlement S max, the maximum angular distortion βmax and the maximum critical deformation ε max, which considers the horizontal tensile strain εh by simply adding it to the strains due to bending (εb) and shear (εd), both derived as functions of the maximum deflection ratio Δ/L.

For sculptures, the control parameters are the maximum settlement and the angular distortion. For underground utilities, the maximum angular distortion is considered as a control parameter.

Each control parameter (maximum settlement, angular distortion, and critical tensile strain) is subsequently compared against threshold values that have been specifically calibrated for the studied urban context.

The design thresholds have been defined by dividing thresholds defined for low vulnerability buildings by a reduction factor FR which ranges from 1.0 to 3.0, in relation to the Vulnerability Index. Consequently, with the increase of building

vulnerability, the calculated ground deformation parameters are compared against increasingly stringent thresholds. This means that for a structure with severe potential consequences in case of damage, the acceptable ground deformation is drastically reduced compared to a low vulnerability structure. Based on the outcome of these comparisons, each structure is assigned to one of the four damage categories for each parameter.

3.3.2. Risk assessment

The risk classification is determined by combining the structure’s vulnerability class with the assigned damage category, using the operational risk matrix presented in Table 2. The resulting risk class of a building, determined by the envelope of risk classes for each control parameter, defines the required level of mitigation and monitoring. Three levels of risk have been defined as follows:

1. low risk (green): no further actions are needed but only standard monitoring system during the excavation of tunnels;

2. moderate risk (yellow): numerical models are needed in a more detailed project phase and a detailed monitoring system;

3. high risk (red): in addition to a detailed monitoring system and numerical analyses, the ground improvement treatments are designed to improve the soil mechanical properties and to minimize differential settlements while preserving the stability of existing buildings and underground utilities.

4. Computational approach of BRA

The adoption of a digital approach is particularly well-suited to metro projects, given the sheer volume of information, the complexity of the required calculations, and the tight schedules involved. Unlike conventional calculation methods, which typically rely on representative sections and manual procedures, the methodology presented in this study employs automated processes that extend seamlessly along the entire tunnel alignment. This not only saves significant time and ensures result standardization but also responds to the unique challenges and demands posed by the presented case study. Considering the intricacy of this urban and geological context, there is a clear need for an integrated model that consolidates all relevant data, an imperative that directly influenced the designer’s choice of analytical tools. Such a robust, data-driven methodology is essential for accurately assessing risk and designing effective mitigation strategies in a highly constrained urban environment.

4.1. Process analysis

The evaluation of settlements along the tunnels’ alignment, to assess their potential impacts on surrounding buildings in terms of risk, is performed following sequential steps (Fig. 9):

1. processing of input database, discretization of the tunnels’ alignment and identification of buildings that could potentially be impacted by tunnel-induced settlements;

2. determination of the maximum allowable volume loss according to risk analysis, necessary to prevent buildings at high-risk of damage along the alignments. The risk analysis is performed by imposing four values of volume loss VL (1% - 0.7% - 0.5% - 0.25%). To account for the variability in excavation methods, the analysis is conducted for both Up-to-Down and Down-to-Up sequences. The envelope of these two excavation scenarios is then taken to provide a conservative estimate, minimizing the possibility of underestimating settlement impacts;

3. calculation of the minimum obtainable surface volume loss according to TBM capacity, by applying the maximum allowable face pressures at the tunnel crown;

4. definition of the reference scenario, imposing as theoretical volume loss the minimum reachable surface volume loss derived in the previous step. The aim is to identify buildings at high-risk, where ground improvement treatments must

- El Amrani - Fantini - Palomba

be planned to mitigate settlement-induced damage. As before, the analysis is performed for both Up-to-Down and Down-to-Up tunnelling configurations, and the envelope of the results is used to ensure a robust risk assessment.

4.2. Programs and tools

The evaluation of the induced effects due to the excavation on the surrounding environment is performed by an-house design tool developed by SYSTRA S.p.A. and called “Digital Project - Urban Tool”. This tool automates processes for tunnelling involving digitalization of design input data (reports and drawings), application of best design practices and production of 3D geo-referenced models (Civil-3D and GIS) as well as a central database with all relevant data. Through the methodology implemented in the tool, it is possible to evaluate for each calculation point along and across the tunnel alignment the settlements caused by the advancement of the TBM, to assess their impacts on the surrounding structures and thus to define the optimal range for the working face pressures of the TBM.

4.3.

Input database creation

The output of this phase is the creation of a database in which all the input data are collected and automatically processed to carry out the necessary analyses to obtain the results previously described: excavation pressure, settlements, damage class, and vulnerability. The input parameters and activities for the creation of the database mainly consider:

1. Digitalization of data related to the location of the project using Autodesk Civil-3D: – vertical and horizontal alignment of the tunnels; – excavation and lining geometry; – Digital Elevation Model (DEM); – stratigraphy and piezometric levels.

2. Definition of geotechnical parameters of the soil.

3. Digitization of existing structures using the Q-GIS tool: – building condition survey sheets for buildings; – geometry and positioning of the building structural frames in relation to the tunnel. The georeferentiation and discretization of the analysed geometries allow the orientation of the subsidence basins used to generate a 3D subsidence basin.

An example of building input data entered into the database is shown in Fig. 10. The key parameters are presented, in-

cluding the structure category, unique structure code, priority based on proximity to the alignment, structural type, foundation elevation, building height, and vulnerability class. Below is illustrated a comparison between the building as seen on Google Maps and its digitized and georeferenced representation in “Digital Project - Urban Tool”.

4.4. Determination of the maximum allowable volume loss

The objective of this section is the determination of the maximum allowable volume loss required to prevent severe structural damage to the buildings along the alignment. A parametric analysis is performed by iteratively reducing the imposed volume loss until no more building shows severe structural damage.

This preliminary screening is conducted using well-established empirical methods, which provide a reliable settlement through geometry and surface damage assessment with very simple calculations and a limited number of input parameters. Complex ground conditions or specific TBM operational parameters cannot be considered.

4.4.1. Settlements calculation by imposed volume loss

The settlement curve induced by excavation of a circular tunnel is gaussian shaped with maximum settlement Smax occurring along the tunnel axis and area of subsidence VS related to the volume loss VL (extra volume of ground excavated with reference to tunnel excavation value). Numerous case histories [7,8,9] for different geotechnical conditions confirm the effectiveness of this approach. Settlement S with reference to the distance from the axis of the tunnel y, can be evaluated with the following equation proposed by Peck (1969) (Eq. 2) [7], where i represents the distance of the inflection point from the tunnel axis (Eq. 3).

(2) (3)

The coefficient K is a dimensionless constant, depending on soil type; z is the depth of the tunnel axis below the surface. According to this theoretical approach, the volume of settlement (per meter of tunnel) can be expressed as follows (Eq. 4), and with the inverse formulation the maximum settlement in correspondence of the tunnel axis is evaluated.

The longitudinal settlement profile is obtained by applying a multiplying coefficient to the final settlement S in the cross-section, using the Attewell & Woodman [8] formulation (Eq. 5):

(5)

Where G(a) is a cumulative normal distribution function (Eq. 6) that assumes a value equal to 0.5 at the tunnel face (x = xf) and equal to 1 for (x = xi) →∞ .

(6)

For the analysis of the subsidence induced by the twin tunnels, the effects are combined. The calculation method is characterized by the definition of the K parameter and the volume of the settlement (per meter of tunnel) VS. The volume loss at the tunnel depth VL can result in ground loss propagating up to the ground surface by producing settlements. The net volume of the surface settlement trough VS will be approximately equal to the volume loss V L at the tunnel depth in most ground conditions. In case of horizontally aligned tunnels, as illustrated in Fig. 11a, the surface settlements above a second tunnel were found to have large increases in the maximum settlement combined with an eccentricity towards tunnel first excavated. These increases in maximum settlement decreases with increasing depth

- El Amrani - Fantini - Palomba

and centre-to-centre distance, accompanied by less eccentricity. The equation for the modified settlement above a second tunnel is given by Chapman et al. [10] (Eq. 7) and it depends on the modification factor F. The modification factor is expressed as a function of the maximum modification M, typically 60%, the centre-to-centre spacing of tunnels d and the parameter A, multiple of i for full trough width and assumed equal to 3.0 [1,10]. The construction of vertically stacked tunnels (Fig. 11b) induces a ground response that is markedly different from that of horizontally aligned tunnels. The principal factor driving this distinction is the difference in construction depth. Whereas horizontally aligned tunnels share a common depth and thus a similar greenfield settlement profile, the differing depths of vertically stacked tunnels result in inherently dissimilar baseline ground behaviour for each excavation.

In the scenario of constructing the lower tunnel first followed by the upper one, Down-to-Up configuration, the settlement profile above the second tunnel is found to be perfectly symmetrical but exhibits a shallower curve. The maximum settlement value is reduced for smaller tunnels, and there was even evidence of ground heave for larger ones. While settlement decreases at the centre, it increases at the outer edges of the trough. When the analysis considers only the pre-failure soil stiffness and does not account for a potential variation in volume loss, the excavation of the second tunnel does not result in additional settlement amplification over the centreline of the first tunnel. However, excavating the upper tunnel through already disturbed soil

by the first construction can lead to an increase in volume loss, particularly in contractive soils. The first excavation leads to a de-tensioning of the surrounding soil, which, by then, has mostly yielded. In contrast, since volumetric deformation is affected by the soil’s contractive or dilative behaviour upon shear, excavating the second tunnel through coarse-grained soils may trigger dilation thereby reducing the volume loss.

In the scenario where the upper tunnel is constructed first one, Up-to-Down configuration, many observations, such as the symmetrical profiles and the widening of the settlement trough, are consistent with the first scenario. However, a significant difference emerged: there was a large reduction in ground settlement during the construction of the lower tunnel. This is plausibly explained by a damping effect due to the presence of the upper lining, acting as a structural reinforcement for the soil above, thereby limiting ground movement. This scenario also highlighted that, for largediameter tunnels, the distortion of the first tunnel’s lining was influential, suggesting a dependency on the clear distance between the lining extrados rather than on the centre-to-centre spacing, highlighting a key consideration for the design and analysis of vertically stacked configurations.

4.4.2. Imposed volume loss analysed scenario

The choice of the imposed volume loss VL and soil parameter VK is carried out considering the specific geological information and the geotechnical parameters characterizing the project. The magnitude of the volume loss VL mainly depends on the type of ground and tunnelling method. Recent experiences with closed-face mechanized tunnelling have generally shown that in sands and gravels, a high degree of settlement control can be achieved, and small volume losses are recorded (i.e., often VL <0.5%); while in soft clays, VL

ranges between 1% and 2%, excluding the long-term settlements [1]. For the studied case, the following scenarios are considered:

– VL =0.25%, required scenario in the most critical zoned to avoid buildings at high risk;

– VL =0.5%, scenario with standard TBM advance, with properly applied face pressures; –

VL =0.7%, intermediate scenario; – VL =1.0%, critical scenario, unforeseen ground conditions, improper face pressures application.

As assumption, the same volume loss is applied to both twin tunnels. The parameter K is used to account for underground conditions along a tunnel alignment, with values typically set at 0.3 for cohesionless soil and 0.5 for cohesive soil, as reported in the literature. In layered soils, K is determined based on percentage of cohesive layers at the tunnel face and above the crown.

The maximum allowable volume loss for both Line 1 and Line 2 is presented in Fig. 12, as the envelope of the Up-to-Down and Down-to-Up configurations . High-risk building zones along the alignment are indicated in red. The figure demonstrates that, as the imposed volume loss is reduced, the extent of red areas diminishes correspondingly. When the volume loss is limited to VL =0.25% no high-risk buildings are present along the alignment. The black solid line denotes the maximum allowable volume loss required to ensure that no high-risk buildings are affected by excavation.

4.5. Determination of the minimum obtainable surface volume loss

The aim of this chapter is the calculation of the minimum reachable surface volume loss according to TBM capacity,

obtained by imposing the maximum TBM face pressure. To model this machine-ground interaction, the analytical method proposed by Loganathan & Poulos [11] is implemented. Unlike empirical solutions, this approach is necessary because it explicitly correlates ground deformations to TBM operating parameters through the gap parameter. The analysis is performed separately for the upper and lower sections of Line 1 and Line 2, to neglect the influence of an excavation on the another.

4.5.1. Settlements calculation caused by the TBM

The evaluation of induced effects in the methodology is based on the analytical solution proposed by Loganathan & Poulos [11]. The analytical reference formulations for the estimation of the surface settlement, sub-surface settlement and the lateral deformation are given in Eqs. 8, 9 and 10 respectively: (8)

where, R is the tunnel radius, z the depth below ground sur-

- El Amrani - Fantini - Palomba

face, x lateral distance from tunnel centre line, H depth of tunnel axis level, b the limit angle equal to 45°+j/2. The inflection point (i) representing the width and shape of the settlement trough is estimated through empirical methods (Eq. 11). A distance equal to 5i has been considered to define the width of the zone of geotechnical influence.

(11)

For the evaluation of ground settlements induced by the TBM, the maximum volume loss can be evaluated considering the contribution given by the following components (Eq. 12):

(12)

The assessment of each component is based on well-established analytical and semi-empirical frameworks from the literature:

– gf is the gap at the crown due to face loss. Its assessment relies on the analytical formulation proposed by Lee et al. [12], which estimates the longitudinal extrusion of the ground towards the face. This component is calculated as a function of excavation radius, soil elastic modulus, friction factor based on soil strength, dimensionless axial displacement ahead of the face based on stability ratio, and total stress removal at the tunnel face.

– gS is the gap due to the shield conicity, which creates a void between the cutterhead and the rear shield leading to radial ground movement and associated volume loss. The radial displacement over the shield length is evaluated using the Convergence-Confinement Method (e.g. Panet elastoplastic solutions [13]). Grout injection behind the shield can partially compensate the volume loss by promoting a “beam effect” that limits ground convergence. The volume loss at the shield tail is determined by the minimum value between half the sum of the overcut and shield conicity, and ground convergence, considering a reduction factor to account for grout return and soil arching.

– gb is the gap due to the backfill injection pressure. The grout is injected at a pressure higher than the face crown pressure to reduce settlement, with pressure increased iteratively as needed. The relative displacement at the back of the shield depends on the grout pressure and ground characteristics and it is calculated from the ConvergenceConfinement curve [13] at a pressure equal to the backfill grout pressure.

– gv is the gap due to shrinkage. After the installation of the segmental lining and the backfilling process, a volume reduction occurs due to shrinkage in the “grout-ground” mixture, as described by Talmon & Bezuijen [14]. The value of the final gap of the volume loss due to the annular void is a percentage of the total gap of the annular void. The value of the final gap of the volume loss due to the

annular void is a percentage of the total gap of the annular void. For this analysis, a shrinkage value of 1% has been assumed. In terms of relative importance, the contribution of grout shrinkage loss is generally minor compared to face extrusion and shield gap. Its actual impact is highly dependent on both the grout mix design and the surrounding ground stiffness. If the cavity is stable and with zero displacements in the long-term period (i.e. stiff soil or rock), the grout shrinkage does not result in any kind of convergence.

4.5.2. Calculation of TBM operating pressures

The evaluation of TBM operating face pressure is deeply connected with the minimum and maximum face pressures allowed during pressurized TBM shield driving. The range of possible excavation pressures defines upper and lower pressure thresholds for the tunnel boring machine to guarantee TBM advancement and to prevent the uplift of the surface ground. The calculation of the pressure range depends on tunnel overburden, water pressure, state of stress, soil failure criterion and strength parameters at tunnel face and crown, and TBM working pressure limit. The operation range is evaluated considering the following values:

– the lower limit pressure to balance the water pressure inside the excavation chamber, based on the groundwater level above the tunnel crown, and to support the ground, based on the active failure mechanism of the tunnel face [15, 16]. Depending on the grain size distribution, behaviour of the excavated ground, permeability and advancement rate, different conditions may occur:

• in case of fine-grained soils stable in the short term, it is usually not necessary to apply a significant pressure for face support. However, pressure may be necessary to reduce deformation phenomena or to avoid potential water inflow [9];

• in case of granular soils that are unstable in the short term, it is necessary to apply a higher pressure, given by the sum of the two components described above, water and earth pressure [10];

– the upper limit pressure to avoid the failure/uplift of the overburden Break-up/Blow-up or the Blow-out of the support medium. The total vertical stress at the tunnel crown is corrected by a safety factor of 0.9 following DAUB recommendations;

– operative machine limit, calculated as the minimum pressure to be reached to limit the induced effects below the contractual thresholds. This value is therefore obtained in an iterative way, starting from the lower limit (the stability pressure), until the achievement of the required performance. The operation range of the support pressure defined by upper and lower limits is shown in Fig. 13. Depending on the type of TBM and excavation mode, an additional safety margin or deviation is introduced to consider possible oscillations in face pressure.

Considering the limits calculated with “Digital Project – Urban Tool” and supposing a good TBM advance scenario, the machine working pressures are calculated starting by the assumption to apply the maximum pressures at the crown, with an additional safety margin (Fig. 14).

4.5.3. Calculation of volume loss from TBM pressures

Following these hypotheses, by imposing the maximum possible TBM operating pressures at the crown according to TBM capacity, reduced by a factor of safety, the minimum reachable volume loss is evaluated (Fig. 15).

4.6. Definition of the reference scenario

The critical zones along the tunnel alignment are identified by directly comparing two key parameters: the minimum volume loss the TBM can technically guarantee, operating at

its maximum face pressure, and the maximum volume loss that adjacent structures can safely tolerate.

As illustrated in Fig. 16, the black dashed line represents the minimum volume loss practically achievable by the TBM, while the black solid line denotes the envelope of maximum allowable volume loss to prevent severe structural damage. All the zones where the black dashed line is higher than the black solid one can be considered critical since TBM fails to guarantee lower volume loss to avoid high-risk buildings. For instance, focusing on Section A, the minimum obtainable volume loss (~1.0%) clearly exceeds the maximum allowable threshold (~0.25%). This implies that even if the TBM is operated at its maximum face pressure, it fails to guarantee a safe settlement trough. Consequently, it becomes evident that operational control is insufficient, and supplementary countermeasures (e.g., ground improvement) are strictly

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required for the buildings located in this zone.

Conversely, Section B illustrates a non-critical condition: here, the TBM operational capabilities allow for an applied face pressure that yields a volume loss comfortably lower than the threshold required to prevent severe building damage.

The minimum obtainable volume loss at surface serves as the reference scenario for the evaluation of the Building Risk Assessment. Based on the minimum achievable volume loss, a new comprehensive analysis is performed to evaluate the induced effects of tunnel excavation on adjacent buildings,

fountains, and underground utilities. The results are calculated in terms of maximum settlements, angular distortion, and critical tensile strain, as previously explained in detail in Section 3.3.1.

This procedure was carried out for both Up-to-Down and Down-to-Up construction sequences. The results are as expected, as the most critical structures are generally situated closer to the tunnels alignment, making them more susceptible to significant settlements and angular distortions. In such cases, the combination of close proximity to the first excavated tunnel and the presence of shallow sandy soil lay-

17. Building Risk Assessment results: subsidence trough and high-risk structures.

Figure 18. Scheme for ground improvement treatments: A1 and A1bis for high-risk buildings; A2 for underground utilities; B and C for vertically stacked tunnels in correspondence of stations.

19. Overview of soil consolidation treatment areas and their impact on risk classification of structures.

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ers contributes to both higher maximum settlements and a narrower subsidence trough.

Fig. 17 illustrates induced settlement basin along a representative section of the alignment. Where buildings and underground utilities are classified at high risk, highlighted in red in Fig. 17, targeted mitigation measures are prescribed. The subsequent figure presents the proposed layout for the soil improvement treatments (Fig. 18). Finally, Fig. 19 provides a comprehensive overview of the treated areas, indicated in brown, and the consequent reclassification of structures from high risk (red) to moderate risk (yellow), conceptually reflecting the benefits of the improved ground conditions. At a preliminary design stage, mitigation measures and risk reclassifications are conceptually allocated under the assumption of achieving a target risk reduction. Given the variable effectiveness of ground improvements, depending on local conditions and execution control, these measures cannot be assumed to be fully effective. Therefore, a rigorous quantitative evaluation is mandatory during the subsequent detailed and construction design phases, to accurately verify the actual efficiency of the selected countermeasures and provide reliable construction cost assessments.

Conclusions

An advanced Building Risk Assessment methodology is developed using SYSTRA S.p.A. “Digital Project Urban Tool” with the aim of identifying areas where ground improvement measures should be designed to safeguard the structural and infrastructural heritage of the city, specifically for the presented metro line project. The procedure integrates classical approaches by considering different imposed volume losses to determine the maximum allowable value to prevent buildings at high risk of damage along the alignment. These methods include the influence of the excavation of the first tunnel on the excavation of the second tunnel, with respect to subsidence effects. In addition, literature-based approaches employ known TBM characteristics to estimate the maximum crown pressures that can be applied and thus determine the minimum obtainable volume loss in accordance with TBM capacity. The comparison between the minimum allowable and the maximum obtainable volume losses enables the identification of critical areas and the definition of necessary soil improvement interventions along the alignment, thereby mitigating the risk to existing structures.

Acknowledgements

The authors would like to express their sincere gratitude to SYSTRA S.p.A. Research and Development department for their invaluable support and significant commitment to the advancement of this research.

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I sistemi di guida TBM e prime applicazioni di Artificial Intelligence

Per molti anni, “guida TBM” ha significato soprattutto questo: sapere dove si trova la macchina rispetto all’asse di progetto, misurare la deviazione e capire come rientrare in tolleranza. Un compito essenziale, spesso ridotto a un display in cabina con poche variabili chiave. Oggi la guida sta cambiando ruolo. Non è più solo un sistema di misura: sta diventando il nodo che collega navigazione, controllo macchina, qualità del rivestimento e gestione dati, e che rende disponibili in modo strutturato report e deliverable di progetto. Ed è un terreno naturale per le prime applicazioni pragmatiche di Artificial Intelligence: non “autonomia completa”, ma funzioni progressive che trasformano la guida da strumento descrittivo (“dove sono”) a strumento prescrittivo (“cosa conviene fare adesso, e con quale confidenza”).

Le strategie dei produttori di TBM

Negli ultimi anni i principali costruttori stanno convergendo su una direzione chiara: integrare guida, controllo, monitoraggio e data management in un ecosistema unico e coerente, spesso “chiuso” dal punto di vista architetturale. La spinta è pratica. Il primo motivo è la volontà di ridurre le interfacce di integrazione. Quando i sottosistemi sono tanti e separati (magari forniti da attori diversi) si moltiplicano i punti di contatto, e quindi i potenziali punti critici: cablaggi, protocolli di comunicazione, sincronizzazioni, responsabilità. In questi scenari è facile che, al primo problema, si apra la classica discussione su “di chi è il dato corretto” o su quale com-

ponente stia generando l’anomalia. Un’architettura più integrata riduce questa complessità e rende più lineare la gestione operativa.

C’è poi un tema di affidabilità e tracciabilità del dato. Non si tratta solo di “avere i numeri”, ma di poter garantire coerenza temporale (time-sync), consistenza delle versioni software, gestione delle calibrazioni e sicurezza. Tutti aspetti che diventano decisivi quando il dato non serve solo a guidare la macchina, ma entra nei processi di QA e più in generale nelle decisioni operative e gestionali del progetto.

I sistemi di guida di terze parti

Accanto alle soluzioni dei costruttori esiste un mercato consolidato di sistemi terzi (CAP, PPS, VMT e altri), spesso scelto da contractor e joint venture per ragioni altrettanto pragmatiche.

La prima è la neutralità: con flotte miste o JV che vogliono standardizzare procedure, un sistema terzo mantiene un linguaggio comune (formati dati, report, workflow) indipendente dal singolo costruttore.

La seconda riguarda auditing, QA e tracciabilità. In molti progetti la guida non è solo uno strumento operativo, ma anche una fonte di evidenze: as-built, tolleranze, deviazioni, eventi e qualità del dato diventano parte della documentazione che sostiene scelte tecniche e, talvolta, decisioni economiche. In questi casi, poter disporre di una catena di misura e reporting indipendente dal costruttore può semplificare la gestione di verifiche e contestazioni.

La terza è la customizzazione: geometrie impegnative, vincoli topografici, procedure del committente, integrazioni esterne o reportistica non standard richiedono spesso adattamenti mirati, dove i fornitori terzi possono essere più flessibili.

Nello stesso contesto si collocano anche sistemi che vanno oltre la guida classica: piattaforme di monitoraggio/reportistica dei dati macchina capaci di analizzare in tempo reale migliaia di variabili (anche >3.000) con campionamenti talvolta sotto il secondo. Non “fanno guida” in senso stretto, ma trasformano segnali in indicatori, trend e allarmi utili alla gestione del processo e delle prestazioni, spesso con taglio più project-management che di sola conduzione.

Innovazione e sostenibilità Innovazione e sostenibilità

Innovazioni tecniche che stanno cambiando la guida

L’evoluzione più evidente è che la guida non è più “un sensore”, ma un insieme di tecnologie che collaborano per mantenere una stima continua e affidabile di posizione e orientamento.

Il primo salto di paradigma è proprio questo: si passa da una guida basata su una sorgente principale a una guida costruita su sensor fusion e ridondanza. I sistemi moderni combinano tacheometria/total station con target (laser, prismi e riferimenti dedicati), sensori inerziali come IMU e gyro, inclinometri, e modelli cinematici della macchina che aiutano a verificare coerenza e qualità del dato. Non è un esercizio accademico: in galleria la misura primaria può degradare per polvere, vibrazioni, occlusioni della linea di vista, rifrazione o acqua nebulizzata. In queste condizioni, la ridondanza permette di non “perdere” la guida, ma di gestire una degradazione controllata, mantenendo la continuità della stima e dichiarando in modo trasparente la confidenza.

Un secondo è legato all’adozione di tecnologie derivate dalla robotica mobile: LiDAR (Light Detection and Ranging) abbinato a IMU (Inertial Measurement Unit) con logiche di SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) e, in alcuni casi, approcci basati su camera + LiDAR. Oggi queste soluzioni non sostituiscono il riferimento primario della guida TBM, ma stanno diventando sempre più preziose come livello di ridondanza, per la mappatura locale, per il controllo geometrico dell’as-built (modello geometrico dell’opera realizzata) e come supporto al QA (Quality Assurance). In pratica, aggiungono “consapevolezza” del contesto e un’ulteriore rete di sicurezza quando le condizioni reali mettono sotto stress la catena di misura tradizionale. Parallelamente, la guida sta diventando sempre più “closed-loop”, cioè collegata in modo più diretto alle decisioni operative. Non si limita a mostrare deviazioni e assetto: inizia a supportare il processo con raccomandazioni su pattern di spinta dei martinetti, articolazione, pressioni di scavo e strategie di correzione più stabili.

Infine, la guida si sta allargando oltre la navigazione in senso stretto, includendo sempre più la qualità del rivestimento e del costruito. Le suite moderne integrano moduli di build quality: assistenza al montaggio anelli, verifiche di clearance (tail skin e punti critici), ring sequencing, best fitting e funzioni per ridurre il rischio di danni. Il messaggio diventa molto chiaro: non basta “essere sull’asse”, bisogna costruire bene e poterlo dimostrare con dati coerenti e tracciabili.

Dall’apparente

caos ai modelli probabilistici

Prime applicazioni di AI in guida TBM

Quando oggi si parla di Artificial Intelligence applicata alle TBM, è utile chiarire subito un punto: non stiamo parlando di una “TBM autonoma” nel senso pieno del termine. L’AI, nella pratica di cantiere, entra soprattutto come un insieme di funzioni progressive e molto concrete, pensate per rendere più robuste le decisioni, ridurre il rischio e migliorare la continuità operativa. In altre parole, l’obiettivo non è sostituire l’operatore, ma mettere a disposizione strumenti che aumentino stabilità e prevedibilità del processo. La prima area dove l’AI sta dimostrando valore è quella della sensor fusion “intelligente” e della gestione della confidenza del dato. In un contesto reale la guida non vive di condizioni ideali: la misura principale può degradare, interrompersi o diventare intermittente. Qui l’AI può aiutare a riconoscere in anticipo quando un sensore sta perdendo qualità, distinguere un errore di misura da una variazione reale della traiettoria, e soprattutto quantificare quanto ci si può fidare della stima in quel momento. Un secondo filone, più vicino alla guida “prescrittiva”, è lo steering assist prediction-based, cioè l’uso di modelli che provano a prevedere la risposta della TBM a determinate azioni. In pratica, il sistema osserva lo stato della macchina e valuta come varia la traiettoria se si modificano i parametri di spinta su martinetti ed articolazione. Da qui nascono raccomandazioni operative: correzioni più stabili, strategie che riducono l’oscillazione e il “rimbalzo” intorno all’asse, suggerimenti che minimizzano il tempo necessario per rientrare in tolleranza. Il valore, infatti, non è solo tornare sull’asse: è farlo in modo più “pulito”, limitando stress sulla macchina e possibili impatti sulla qualità del rivestimento e sul rischio per l’intorno. Infine, la terza applicazione è la anomaly detection con early warning sulla traiettoria. È il cosiddetto quick win perché non richiede di comandare attuatori o automatizzare manovre: si concentra sull’interpretazione dei segnali. L’AI può individuare drift progressivi, degradazioni della navigazione, pattern operativi anomali o condizioni che, statisticamente, precedono eventi indesiderati come fuori-tolleranza o correzioni aggressive. Il risultato è un sistema che non “interviene”, ma avverte: genera alert, priorità e contesto, aiutando il team a intervenire prima che la situazione diventi critica. In sintesi, le prime applicazioni di AI in guida TBM stanno crescendo dove portano benefici misurabili e a rischio controllato: migliore qualità del dato, supporto predittivo alle correzioni e allerta precoce. È un percorso incrementale, ma già oggi capace di cambiare il modo in cui la guida viene utilizzata, interpretata e integrata nel processo di scavo.

Nel 2021 il fisico teorico italiano Giorgio Parisi ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica per i suoi studi sui sistemi complessi, cioè quei sistemi in cui un numero molto elevato di elementi interagisce producendo comportamenti difficili da descrivere con modelli deterministici semplici. Nei suoi lavori Parisi ha dimostrato che anche fenomeni che appaiono caotici o imprevedibili possono in realtà presentare strutture statistiche riconoscibili, individuabili attraverso modelli probabilistici e analisi su grandi quantità di dati. Questo risultato ha avuto un impatto che va ben oltre la fisica teorica. I sistemi complessi sono infatti presenti in moltissimi ambiti del mondo reale: dalla dinamica del clima ai mercati economici, fino ai sistemi biologici e alle grandi infrastrutture tecnologiche. In tutti questi contesti non è possibile prevedere con precisione ogni singolo evento, ma è possibile riconoscere pattern, correlazioni e tendenze che emergono dal comportamento collettivo del sistema. È proprio su questo principio che si fondano molte delle tecniche moderne di Artificial Intelligence e machine learning. Gli algoritmi non cercano necessariamente una legge deterministica che descriva perfettamente il sistema, ma imparano a individuare regolarità statistiche all’interno di grandi volumi di dati, costruendo modelli capaci di stimare probabilità, scenari e possibili evoluzioni.

In ambito ingegneristico e industriale questo approccio è particolarmente utile quando si lavora con processi complessi, caratterizzati da molte variabili e da condizioni operative che cambiano nel tempo. Più che fornire una risposta unica, questi strumenti permettono di quantificare l’incertezza, riconoscere situazioni anomale e individuare configurazioni operative più stabili o più efficienti.

In questo senso, le applicazioni di AI che stanno emergendo in diversi settori dell’ingegneria possono essere lette come una traduzione tecnologica di un’idea scientifica più ampia: anche nei sistemi più complessi e apparentemente caotici esistono strutture nascoste che, se correttamente analizzate, possono diventare una guida preziosa per comprendere e gestire la realtà.

Giornale dei lavori – Gennaio 2026

Ecco gli ultimi aggiornamenti dai cantieri di TELT, BBT, COCIV e ITALFERR & RFI

Tunnel di base del Moncenisio

dei cantieri d’attacco per i lavori del tunnel di base.

Tunnel di base del Moncenisio

Mentre sul versante francese i lavori del tunnel di base procedono dentro la montagna, sul fronte italiano si sta chiudendo la fase delle opere propedeutiche all’avvio dello scavo principale: terminato lo svincolo di cantiere a Chiomonte, pronto il nuovo autoporto di San Didero necessario a liberare le aree di Susa dove sono previste le opere all’aperto. Al 28 febbraio 2026 gli scavi hanno raggiunto 47,1 km, di cui 20,1 km del Tunnel di base del Moncenisio.

Figura 1. Mappa dei cantieri d’attacco per i lavori del tunnel di base.

– Saint-Jean-de-Maurienne (CO9): i lavori gestiti in convenzione da SNCF Réseau per l’interconnessione ferroviaria con la linea storica proseguono: mentre 4 nuovi binari sono già attivi, è in corso la posa delle catenarie sui 4 km che dalla piana portano all’imbocco del tunnel di base.

– Saint-Julien-Montdenis (CO8): mentre proseguono le attività per il rivestimento definitivo della canna Sud all’imbocco francese del tunnel di base con i getti di calotta arrivati a 339 metri, sono in corso sulla medesima canna le iniezioni all’avanzamento in più fasi su una profondità di 25 m, per il trattamento di venute d’acqua. Lo stesso intervento si sta attivando sulla canna dispari.

– Saint-Martin-la-Porte/La Praz (CO 6/7): proseguono gli scavi dei due fronti del tunnel di base nelle rocce carbonatiche dal piede della seconda discenderia verso Lione e, verso Torino, l’alesaggio del cunicolo pilo-

ta nello houiller produttivo. A La Praz invece, è terminata la prima fase di ribasso dello strozzo della grande caverna tecnica trasversale al sito di sicurezza e procedono gli scavi in tradizionale con un nuovo fronte di scavo a specchio sulla canna dispari nelle due direzioni a partire dal ramo ovest di accesso dei mezzi bimodali. È ripreso anche lo scavo della canna pari del sito verso Lione.

– Villarodin-Bourget/Modane e Avrieux (CO5/CO5a): in sotterraneo, sono stati scavati 38 metri della Caverna d’intersezione n° 7 verso Lione. Ad Avrieux è terminato lo scavo del quarto pozzo di ventilazione del tunnel mentre uno è completamente sostenuto e rivestito e di altri due è in corso il rivestimento definitivo.

– Chiomonte (CO3/4): L’11 marzo è stata consegnata nella fabbrica Herrenknecht AG in Germania la prima fresa per lo scavo del tratto italiano del tunnel di base del Moncenisio. Intanto a fine gennaio sono iniziati i lavori di realizzazione della paratia berlinese, a cui seguirà l’abbassamento del piazzale esistente per poi avviare lo scavo in tradizionale di circa 160 metri della galleria Maddalena 2, da dove poi scenderà la fresa. Parallelamente è stato presentato insieme alla Regione Piemonte il dispositivo studiato per la formazione e il reclutamento dei lavoratori della Torino-Lione in Italia nei prossimi anni.

– Salbertrand (CO10): procede la cantierizzazione dell’area che dovrà ospitare le strutture per la valorizzazione dei materiali di scavo: il 28 gennaio è stato varato, con una speciale gru cingolata, l’impalcato in carpenteria metallica del nuovo ponte sulla Dora Riparia che collega il sito con l’A32 Torino-Frejus.

Dai cantieri Dai cantieri

L’approfondimento

Pronto il nuovo svincolo che collega il cantiere di Chiomonte all’autostrada

È terminata la costruzione del nuovo svincolo di cantiere a Chiomonte, che consentirà ai mezzi di lavoro e di trasporto del materiale di scavo di entrare e uscire dal cantiere direttamente attraverso l’autostrada A32, evitando così ogni impatto sulla viabilità locale. I lavori, gestiti dalla concessionaria autostradale SITAF attraverso una convenzione con TELT, sono durati circa 30 mesi e hanno coinvolto 100 maestranze al mese per un totale di circa 400.000 ore lavorate.

Per costruirlo sono state utilizzate oltre 5.000 tonnellate di ferro d’armatura per calcestruzzo armato, 5.700 tonnellate di carpenteria metallica, 25 km di opere di fondazione (tra pali, micropali e berlinesi), 20.600 metri cubi di calcestruzzo, 8.600 metri quadri di superficie pavimentata e 50 tonnellate di travi metalliche.

Lo svincolo è composto da due rampe che partono da un’altezza di oltre 50 metri per scendere verso il cantiere: una in uscita dall’autostrada A32 in provenienza di Torino lunga 572 metri, e l’altra in ingresso in autostrada verso Torino, lunga 448 metri.

a cura di TELT

La Galleria di Base del Brennero

La Galleria di Base del Brennero (Brenner Basis Tunnel – BBT), appartenente al tratto Monaco di Baviera – Verona, rappresenta una delle opere infrastrutturali strategiche del Corridoio ferroviario transeuropeo ScandinavoMediterraneo (SCAN-MED).

l sistema in sotterraneo si sviluppa per quasi 230 km complessivi (due gallerie di linea, cunicolo esplorativo, cunicoli trasversali, fermate di emergenza, finestre di accesso, opere logistiche e cunicoli costruttivi). Al 31 dicembre 2025 risultano scavati oltre 210 km, con un avanzamento complessivo superiore all’90%.

L’imponente rete sotterranea del BBT comprende, oltre alle due gallerie principali destinate al traffico ferroviario e ai relativi collegamenti con la rete esistente, anche il cunicolo esplorativo, le finestre di accesso, i cunicoli trasversali a servizio delle gallerie di linea, quelli dedicati alle fermate di emergenza, nonché numerose altre gallerie e pozzi con funzioni operative e logistiche. Per la realizzazione di questo complesso sistema sono stati attivati sette lotti di costruzione principali: quattro dei quali sono già stati completati, mentre i tre rimanenti – uno sul versante italiano e due su quello austriaco – risultano attualmente operativi. Sul versante italiano, nel tratto compreso tra il confine di Stato e il lotto più meridionale “H71 Sottoattraversamento Isarco”, completato nel dicembre 2023, sono attualmente in corso le lavorazioni del lotto “H61 Mules 2-3”. L’intervento, affidato alla società consortile BTC S.c.r.l. – costituita da Webuild S.p.A., Ghella S.p.A., Cogeis S.p.A. e PAC S.p.A. – rappresenta il lotto costruttivo più esteso dell’intera Galleria di Base del Brennero. I lavori sono iniziati nel settembre 2016 e, alla fine di settembre 2025, lo stato di avanzamento degli scavi ha superato il 99,8% dei circa 64,9 km complessivi previsti.

Per quanto riguarda i lavori a nord del confine di Stato, nel lotto costruttivo “H41” è in corso la realizzazione del tratto del BBT compreso tra la Gola del Sill e la località di Pfons. L’appalto è stato affidato all’ATI “H41 Sillschlucht–Pfons”, costituita da Implenia Österreich GmbH, Implenia Schweiz AG, Webuild S.p.A. e CSC Costruzioni SA. I lavori, avviati nel gennaio 2022, saranno completati nell’estate del 2028.

A seguito dell’abbattimento dei diaframmi di collegamento, avvenuto il 17 settembre 2024 per la galleria Est e il 20 maggio 2025 per la galleria Ovest, entrambe le canne risultano oggi connesse al lotto confinante H21, già completato. Per lo scavo meccanizzato in direzione sud sono state impiegate due TBM a singolo scudo. La TBM “Ida” ha ultimato lo scavo della galleria Ovest il 22 agosto 2025, dopo un avanzamento di 8,4 km, mentre la TBM “Lilia” ha completato lo scavo di 8,1 km il 6 ottobre 2025. Attualmente sono in piena esecuzione le lavorazioni relative ai rivestimenti definitivi delle diverse gallerie.

Il lotto costruttivo “H53 Pfons – Brennero” interessa il tratto compreso tra

la località di Pfons e il valico del Brennero ed è il più grande tra quelli previsti in territorio austriaco. L’appalto, aggiudicato al raggruppamento temporaneo formato da Porr Bau GmbH, Marti GmbH Austria e Marti Tunnel AG Svizzera e prevede una durata complessiva dei lavori superiore a 70 mesi. I lavori sono stati avviati nel maggio 2023 e, per quanto riguarda lo scavo meccanizzato, le TBM a doppio scudo “Olga” e “Wilma”, entrate in esercizio nel settembre 2024, sono attualmente operative a pieno regime. Il presente articolo focalizza l’attenzione al lotto “Nuovo sottovia ferroviario e viabilità di accesso Riol”, intervento che costituisce l’opera di collegamento tra il portale Sud della Galleria di Base del Brennero e il lotto “Ponte Gardena – Fortezza”, configurandosi come elemento di continuità funzionale tra le opere principali del BBT e le infrastrutture di accesso lato sud. Il progetto comprende, inoltre, il prolungamento del sottovia esistente e prevede la realizzazione di una nuova viabilità a servizio dell’abitato di Riol, con sottopasso dell’attuale linea ferroviaria del Brennero mediante un manufatto scatolare in calcestruzzo armato realizzato fuori opera, nell’area denominata “Vasca di Varo”, e successivamente infisso per spinta oleodinamica all’interno del rilevato ferroviario esistente.

A configurazione ultimata, la nuova viabilità, con innesto sulla Strada Statale 12 del Brennero, garantirà l’accesso carrabile al portale Sud del BBT, dove saranno collocate l’area di emergenza del tunnel e ulteriori impianti ferroviari, tra cui la nuova sottostazione elettrica. Lo sviluppo complessivo dell’intervento è pari a circa 750 m, di cui 420 m già realizzati nell’ambito di un precedente appalto e 330 m oggetto dell’attuale contratto, affidato all’ATI Unionbau S.p.A. – Brunner&Leiter S.r.l., con consegna dei lavori avvenuta il 30 gennaio 2025 e avanzamento attuale pari a circa il 50%.

L’elemento centrale dell’intervento è rappresentato dal manufatto scatolare in c.a., che per dimensioni e configurazione geometrica si discosta dalle tipologie ordinarie di sottovia ferroviari. Difatti, lo scatolare presenta una larghezza costante di 11,40 metri, una lunghezza complessiva alla punta sommitale dei rostri di 29,10 metri ed un’altezza variabile 8.41-11.15 metri (altezza libera 6,61-9,15 m). La variazione altimetrica dei piedritti è stata definita per garantire un adeguato contenimento del rilevato ferroviario esistente, per ridurre al minimo l’interferenza con i piani del ferro

Dai cantieri Dai cantieri

della linea del Brennero, in corrispondenza di tre binari in curva – due della linea Verona–Brennero e uno della linea della Pusteria – e soprattutto per consentire, una volta completato il varo, la successiva realizzazione di ulteriori elementi scatolari destinati ad accogliere i nuovi binari della linea AV/AC del lotto Ponte Gardena–Fortezza, il cui piano del ferro è previsto a quota inferiore rispetto alla linea attuale. La costruzione del manufatto ha richiesto un articolato sistema di opere provvisionali costituito da paratie di micropali per circa 4.500 m complessivi, realizzate in un arco temporale di circa un mese e mezzo, integrate da fino a cinque ordini di tiranti passivi e puntoni di contrasto. Gli scavi di ribasso hanno interessato un volume di circa 17.000 m³, di cui circa 2.000 m³ eseguiti mediante impiego di esplosivo. Il manufatto è stato realizzato

su una platea di varo in calcestruzzo armato, dotata di sperone e muro reggispinta per un volume complessivo di circa 270 m³, con interposizione di uno strato a basso coefficiente di attrito finalizzato a ridurre le resistenze durante la fase di traslazione.

Per le operazioni di infissione del manufatto all’interno del corpo del rilevato esistente (direzione di spinta inclinata di 17°, intersezione al km 198 circa della linea del Brennero), si è ricorso alla posa di tre sistemi di sostegno provvisorio dei binari (fig. 3) e, nello specifico, del cosiddetto “Sistema Verona” che è composto da un “graticcio” di travi metalliche poste a ridosso delle rotaie di corsa, collegate da “traverse” anch’esse metalliche che trovano collocazione tra le traverse in c.a.p. esistenti. Il sistema poi si compone di “travi di manovra” anch’esse metalliche, che sottopassano l’intero corpo

del rilevato e sono vincolate all’interno di esso in punti predefiniti (plinti su micropali) e sono poste su rulli disposti sulla soletta superiore del manufatto che ne consentono lo scorrimento durante le operazioni di spinta. Il sistema di sostegno provvisorio dei binari, posto in opera nel periodo 8÷18 novembre 2025 durante specifiche Interruzioni (notturne) Programmate di Orario con Tolta Tensione (IPO-TT), consente lo svolgimento dell’esercizio ferroviario con velocità di 80 km/h (con il Gestore Infrastruttura è stato condiviso, a maggior tutela di sicurezza dell’esercizio, un abbattimento a 40 km/h) ed è completato da un ulteriore graticcio di travi di ritenuta, esterne alla linea ferroviaria ed appoggia – esternamente alla sezione di ingombro del manufatto – su un sistema di fondazione profonde costituite da micropali (f 250mm, lunghezza variabile 9-12 metri) e plinti, che è stato possibile realizzare approfittando di un periodo di chiusura estiva straordinaria della linea del Brennero nel periodo 12÷19 agosto 2025 (fig. 2).

La decisione del Gestore dell’Infrastruttura di concentrare in tale finestra temporale ulteriori interventi programmati ha rappresentato un fattore determinante per l’ottimizzazione dei tempi di esecuzione, consentendo la realizzazione di 31 micropali per uno sviluppo complessivo di 327 m e di 25

Progetto Unico Terzo Valico dei Giovi –

Nodo di Genova

Nodo di Genova - Inquadramento Area 2

Il progetto ferroviario “Potenziamento Genova – Campasso” (denominato anche “Area 2” del Nodo di Genova) prevede il ripristino della funzionalità della linea a doppio binario Bivio Fegino – parco Campasso – ex bivio

plinti in meno di sei giorni lavorativi mediante l’impiego di due perforatrici, evitando una prolungata esecuzione in interruzioni notturne che avrebbe comportato una durata stimabile in circa dodici settimane. Il manufatto di spinta, del peso complessivo di circa 2.700 t, è stato infisso per una lunghezza di 30 m in 10 giorni effettivi di lavoro mediante 14 martinetti idraulici con capacità nominale di 500 t ciascuno e avanzamenti unitari di 0,5 m, corrispondenti alla corsa massima dei pistoni (fig. 5, 6, 7, 8, 9 e 10). La progressione della spinta è stata alternata a operazioni di scavo interno per un volume complessivo di circa 4.000 m³. Durante le fasi operative sono state registrate pressioni comprese tra 30 e 135 bar e forze di spinta variabili tra 297 t e 1.336 t. Le operazioni di spinta si sono svolte in turno diurno sotto protezione del sistema ATWS Automatic Track Warning System, che ha consentito l’interruzione immediata delle attività al passaggio dei convogli e il monitoraggio continuo della geometria del sistema di sostegno, garantendo condizioni di sicurezza sia per l’esercizio ferroviario sia per il personale operante in cantiere.

a cura di BBT

S.Limbania, di lunghezza pari a ca. 5 km, sfruttando il tracciato della linea esistente oggi dismessa (dal 2010).

In sintesi, si tratta del collegamento ferroviario tra il Porto di Genova e il Terzo Valico dei Giovi. Il ripristino della linea ferroviaria tra il Bivio Fegino e Parco Campasso – imbocco sud Galleria Sampierdarena (più sinteticamente definito tratta Bivio Fegino – ex Bivio S.Limbania)” rappresenta quindi l’ultimo miglio del corridoio Genova – Rotterdam che attraverso il Terzo Valico dei Giovi consentirà l’accesso al Porto Storico di Genova, implementando il sistema portuale genovese.

Oltre al ripristino della funzionalità della linea dismessa, sfruttando le gallerie esistenti Campasso e Sampierdarena, il progetto prevede anche la rimessa in servizio del grande parco ferroviario del Campasso, anch’esso dismesso da qualche anno ed interessato recentemente dalla cantierizzazione per la ricostruzione del nuovo Ponte S. Giorgio (ex Ponte Morandi interessato dal crollo del 14 Agosto 2018).

Il parco ferroviario di Genova Campasso rivestirà la funzione di effettivo scalo merci dell’area del porto storico genovese, configurandosi come vero e proprio retroporto per i traffici da e per il porto offrendo capacità adeguata ad approntare treni completi da inoltrare direttamente alle destinazioni finali. Il progetto prevede il potenziamento dello scalo ferroviario, con realizzazione di 8 binari con lunghezza 750 m per l’arrivo/partenza dei treni, inserito nel contesto di Sistema di Comando Controllo (SCC) della circolazione ferroviaria del Nodo di Genova.

Dai cantieri Dai cantieri

Nel loro complesso gli interventi dell’Area 2 del Nodo di Genova interessano ambiti ferroviari esistenti attualmente non in servizio, in un ambito urbano densamente popolato e caratterizzato da diffuse limitazione di spazio a disposizione, caratteristica principale della città di Genova. La ferrovia costeggia per ampi tratti l’abitato cittadino. Nella parte centrale il tracciato affianca il prolungamento della metropolitana cittadina Brin-Canepari, in fase di costruzione.

Nodo di Genova – Risanamento Galleria Sampierdarena

Nell’ambito del ripristino della linea Santa Limbania – Campasso, inserita nell’area 2 del Nodo di Genova, sono stati previsti, ed in parte realizzati, alcuni interventi di rispristino, adeguamento a sagoma e consolidamento delle gallerie esistenti (Santa Limbania, San Lazzaro, Sampierdarena e Campasso). Il progetto prevede l’adeguamento ad una sagoma ottenuta dall’inviluppo delle sagome PMO1 e PC45, idonea per il trasporto di unità intermodali ad alta capacità.

banizzato e con coperture di 15 m ca. Data la rilevanza delle condizioni al contorno, sono stati previsti specifici interventi e fasi esecutive finalizzati a minimizzare il disturbo sull’ammasso sia nell’intorno della galleria che sugli edifici che insistono nel tratto oggetto di intervento.

A tal scopo, le attività di demolizione vengono realizzate con idrodemolizione ad alta pressione, tramite una lancia teleguidata, operata a distanza di sicurezza dal punto di intervento. Il macchinario proietta acqua a 1000÷1200 bar sul rivestimento definitivo demolendolo progressivamente in maniera controllata sino a raggiungere l’ammasso roccioso a tergo del rivestimento esistente. Si opera per campi limitati ai 2÷4 m ca: una volta completata l’attività di idrodemolizione e riprofilatura, si procede alla posa del rivestimentoprovvisionale di prima fase, costituito da spritz-beton fibrorinforzato e centine metalliche. Si procede quindi alla posa del sistema di impermeabilizzazione ed al getto del nuovo rivestimento definitivo della galleria.

Il progetto prevede il monitoraggio delle deformazioni del cavo durante l’esecuzione delle lavorazioni, oltre ad un’intensa e diversificata attività di controllo degli edifici esistenti che insistono nella zona di intervento, interessati da a monitoraggio topografico e vibrazionale.

Nodo di Genova – Galleria artificiale Ardoino Nell’ambito dell’area 2 del Nodo di Genova è prevista anche la costruzione della “Nuova galleria artificiale Ardoino”, compresa tra le esistenti gallerie Sampierdarena e Campasso.

Il progetto prevede la copertura del tratto all’aperto di Via Ardoino, all’interno dell’abitato del quartiere di Genova Sampierdarena, con la messa in opera di una galleria artificiale per l’intera lunghezza del tratto aperto (255 m circa).

Il tratto in oggetto è attualmente una trincea tra muri costeggiati in stretta adiacenza da fabbricati abitativi di notevoli dimensioni, tra i quali spicca un edificio scolastico (Liceo Scientifico E. Fermi).

Attualmente è in corso di esecuzione l’intervento di risanamento per un tratto della “Galleria Sampierdarena” (WBS GN08), realizzata all’inizio del secolo scorso. Il rivestimento definitivo della galleria era costituito da blocchi in pietra ai piedritti e da mattoni in laterizio in calotta.

Il progetto di risanamento di questo tratto di galleria, di lunghezza pari a circa 68 m, prevede la demolizione e successiva ricostruzione in c.a., gettato in opera. La tratta in oggetto si colloca in un contesto fortemente ur-

Il progetto prevede in sintesi: – la copertura della trincea esistente con galleria artificiale – opere connesse alla sicurezza in galleria (scale di accesso, vie di accesso, nicchie, fabbricati tecnologici) – la nuova sistemazione viabilistica di Via Ardoino con demolizione del ponte esistente e spostamento della viabilità sopra la nuova galleria artificiale – sistemazione superficiale della copertura della galleria con aree verdi pubbliche.

realizzazione di apprestamenti impiantistici nella trincea ferroviaria Assereto-S. Limbania dove verranno installati un fabbricato PGEP e una scala di servizio adibita all’accesso delle squadre di soccorso.

L’opera è caratterizzata dalla limitazione degli spazi per la cantierizzazione e la realizzazione e per la gestione dei lavori in stretta vicinanza alle abitazioni e ai conseguenti flussi pedonali e carrabili dei cittadini del quartiere.

Terzo Valico dei Giovi

Risultano scavati 86,5 chilometri di galleria sugli oltre 90 totali della linea del Terzo Valico dei Giovi e 50 su 54 chilometri dell’opera principale, la galleria di Valico.

L’abbattimento del diaframma sulla tratta Castagnola-Vallemme del Tunnel di Valico, avvenuto lo scorso dicembre in occasione di Santa Barbara, consolida il completamento di circa 94% degli scavi in galleria sull’intero tracciato. Il breakthrough ha interessato in particolare gli scavi dei lotti più complessi, Vallemme e Castagnola, nel cuore dell’Appennino ligure.

Questo traguardo ha rappresentato il cuore della giornata di celebrazioni, tenutasi all’interno del Camerone del Tunnel di Valico che vede impegnato anche Cossi Costruzioni, società del Gruppo Webuild.

Alla cerimonia ha partecipato anche il Presidente della Regione Liguria Marco Bucci, che ha sottolineato come “Ogni volta che un diaframma cade, cade una barriera che ci allontanava da un futuro più veloce, più connesso e più competitivo”. Anche il Commissario Calogero Mauceri ha voluto enfatizzare che “il superamento dei 50 chilometri di scavo nel Tunnel di Valico conferma la solidità di un percorso che stiamo guidando con rigore istituzionale e con la collaborazione di un sistema di competenze unico nel suo genere Questo non è solo un cantiere, è l’emblema di un’Italia che sa fare. Ogni metro scavato è un passo verso la modernità e la competitività del nostro sistema logistico. Gli scavi al 94% è il dato che di fatto smentisce ogni scetticismo: il Terzo Valico è in dirittura d’arrivo.”

La giornata è stata anche occasione per celebrare i 75 anni di SELI Overseas, società del Gruppo Webuild e leader globale nel tunneling. Dal 1950, SELI Overseas ha contribuito alla realizzazione di alcune delle opere in sotterraneo più sfidanti al mondo, portando competenze e tecnologie che oggi contribuiscono a rendere possibile il progresso del Terzo Valico e di altre opere strategiche, incluse tratte rilevanti in galleria delle nuove linee ad alta velocità Napoli–Bari e Salerno–Reggio Calabria e della direttrice ad alta capacità Palermo–Catania–Messina. Proseguono gli avanzamenti sui vari fronti della galleria di Valico.

Lungo la tratta Cravasco e Castagnola proseguono le lavorazioni in un contesto tettonico con tre dei quattro fronti attivi scavati operando sezioni tipo specifiche, che prevedono l’utilizzo di centine semiautomatiche. Tali centine permettono l’installazione al fronte del puntone contestualmente alla posa dell’intera centina per la porzione di calotta e piedritti.

Proseguono gli scavi anche dall’imbocco nord della galleria di Valico. Qui, l’avanzamento in tradizionale interessa argilloscisti estremamente tettonizzati e scadenti, in uno dei contesti più impegnativi di tutta la tratta. Si sta avanzando mediante sezioni tipo C4Ts, fortemente consolidate e caratterizzate dall’utilizzo di un doppio prerivestimento: il primo, caratterizzato dall’utilizzo di centine semiautomatiche HEB 300 e 40 cm di spritz-beton; il secondo, realizzato a distanza variabile dal fronte di scavo, mediante centine reticolati e ulteriori 30 cm di spritz-beton.

Con maggiore dettaglio, la sezione tipo C4Ts, prevista come misura per la gestione del rischio residuo all’interno di contesti geomeccanici particolarmente gravosi, è caratterizzata da:

Adozione di un prerivestimento di prima fase costituito da un profilato HEB300 e spritz-beton con uno spessore di 40 cm, caratterizzato da una sezione maggiorata rispetto alle sezioni tettoniche, al fi-

–

ne di garantire spazi sufficienti per la realizzazione degli interventi successivi.

Installazione di un prerivestimento di seconda fase, gettato a una distanza di 1-2 diametri dal fronte, composto centine reticolari (costituite da ferri principali 3 Φ 26) disposte a passo 0.4m e spritz-beton con uno spessore di 30 cm. La sezione è progettata per prevedere un gap per la convergenza prima dell’installazione del rivestimento definitivo.

– Installazione del rivestimento definitivo con un aumento dello spessore di carpenteria di circa 20 cm rispetto a quello previsto per le sezioni tettoniche .

Questo sistema, alla prima implementazione nei progetti italiani, ha permesso di contrastare condizioni geomeccaniche superiori alla capacità delle sezioni “tettoniche” di progetto, mantenendo le necessarie condizioni di sicurezza in galleria.

a cura del General Contractor guidato da Webuild

delle centine reticolari costituenti il rivestimento provvisorio di seconda fase della sezione tipo

La distanza di applicazione del secondo prerivestimento è funzione del comportamento deformativo misurato nei primi metri di galleria (courtesy of Webuild image library).

Dai cantieri Dai cantieri

Linea Ferroviaria A.V./A.C. Napoli-Bari

Attualmente sono in fase realizzativa tutti i cantieri della nuova linea ferroviaria Napoli-Bari.

Facendo riferimento a quanto già pubblicato nelle precedenti puntate di questa rubrica, qui di seguito si riporta un aggiornamento sullo stato di avanzamento delle principali opere in sotterraneo presenti nei vari lotti:

Napoli-Cancello

Galleria artificiale Casalnuovo (2,3 km)

A febbraio 2026 risulta pressoché completato l’attrezzaggio impiantistico della galleria, così come l’intera tratta in esame, la cui attivazione – precedentemente prevista nel 1° trim. 2026 – è stata riprogrammata per il 2° trimestre dell’anno.

Cancello – Frasso Telesino

Galleria naturale Monte Aglio (4 km), a singola canna e doppio binario.

A settembre 2025 è stata attivata la tratta ferroviaria, sebbene soltanto a singolo binario.

A febbraio 2025 la tratta è stata attivata a doppio binario.

Frasso Telesino – Telese

Galleria artificiale Telese (2,8 km)

Ad aprile 2025 è stato completato lo scavo dell’intera galleria. Sono in via di completamento le opere civili delle uscite di emergenza intermedie.

Telese – S. Lorenzo – Vitulano

7 gallerie di linea, tutte a singola canna (doppio binario) ed in scavo tradizionale, più altre 4 gallerie (sempre con scavo tradizionale) per realizzare le uscite di emergenza intermedie, che svolgono in alcuni casi anche il ruolo di finestre costruttive.

Nel 2025 sono stati completati gli scavi delle gallerie Reventa [0,2 km] (aprile), Limata [0,35 km] (giugno), Ponte [0,45 km] (luglio), San Lorenzo [1,7 km] (settembre), e Cantone [1,0 km] (novembre).

A gennaio 2026 è stata completata anche la galleria Tuoro S. Antuono [1,6 km] (Figura 1), per la quale è stato necessario fronteggiare diverse complessità:

– ritrovamento archeologico di una villa romana che ha richiesto la modifica temporanea della geometria dell’imbocco con conseguente necessità di accesso laterale;

finestra di emergenza pedonale trasformata in finestra costruttiva per recuperare i tempi dovuti ai rinvenimenti archeologici;

alcuni cedimenti decimetrici nelle argille alle basse coperture, contrastati poi efficacemente grazie all’impiego della centina-puntone;

sottoattraversamento della SS372 Telesina con 7 m di copertura (in argille e calcari fratturati) ed esecuzione in tempi record di un by-pass stradale della viabilità ANAS per conciliare l’avanzamento dello scavo con il transito in sicurezza dei mezzi in superficie; – indagini integrative di dettaglio nel tratto al di sotto della SS372 Telesina e monitoraggio automatico della viabilità con mire ottiche e stazione totale, con stringenti soglie di spostamento, sempre rispettate nel corso dello scavo; – scavo con sezione troncoconica caratterizzata da un gran numero di consolidamenti al fronte ed al contorno con VTR cementati, infilaggi in calotta, centina puntone in arco rovescio, campi da 8,6m e rivestimenti definitivi a ridotta distanza dal fronte;

in alcuni tratti di galleria, minime emergenze di gas (acido solfidrico), ben al di sotto delle soglie potenzialmente critiche;

mitigazione di eventuali interferenze con sorgenti sulfuree storiche in superficie;

–

ultimo tratto di circa 50 m in calcari massivi (GSI 60) che hanno reso necessario l’avanzamento con esplosivo; – venute d’acqua in galleria dell’ordine anche di alcuni litri al secondo da gestire durante l’avanzamento.

Resta da completare, a questo punto, solo la galleria Le Forche [2,2 km].

Complessivamente, a febbraio 2026, dei 7,9 km totali di gallerie, risultano scavati circa 7,2 km (più dell’90%).

Apice – Hirpinia

3 gallerie, tutte a singola canna a doppio binario con scavo meccanizzato (2 TBM).

A febbraio 2025, prosegue lo scavo della galleria Rocchetta [6,5 km] ad opera della TBM Futura (Figura 2), con un avanzamento di circa l’85%, essendo stati completati circa 5,5 km.

Contestualmente (Figura 3), proseguono le attività preliminari per la realizzazione del primo tratto della galleria Melito [4,4 km] (Figura 3) da realizzare con scavo tradizionale per favorire il montaggio della TBM Aurora (con cui è stata già realizzata la galleria Grottaminarda [2 km]).

Hirpinia – Orsara

La galleria Hirpinia (27 km a doppia canna) si contenderà con la galleria di Valico a Genova il primato di galleria più lunga d’Italia.

Al 1° trim. 2026 risulta temporaneamente fermo lo scavo in tradizionale (avviato a gennaio 2025) del tratto a singola canna a doppio binario tra l’imbocco lato NA ed il pozzo di lancio delle 2 TBM lato NA, in conseguenza di un dissesto verificatosi al fronte di scavo, che ha reso necessario un intervento di messa in sicurezza dello stesso.

In parallelo, sono state eseguite delle indagini geognostiche integrative dirette e indirette sui terreni coinvolti nello scavo, relativi alla formazione delle Argilliti Policrome di Calaggio, avente caratteristiche di mélange tettonico.

Al momento sono in fase di avvio alcuni interventi propedeutici alla ripartenza dello scavo, che ad oggi vede un avanzamento complessivo di circa 115 m su circa 300 m totali.

Nel frattempo, è stato completato l’ultimo scavo di ribasso del pozzo rettangolare (circa 70 m x 22 m) per il lancio delle 2 TBM lato NA (Figura 4).

A breve verrà realizzato il solettone di fondo scavo e – successivamente – verranno rimossi i puntoni metallici provvisori per consentire il varo e la traslazione delle TBM.

Contestualmente, prosegue lo scavo in tradizionale della finestra carrabile F1 (avviato a luglio 2024) che garantirà l’accesso alla fermata di emergenza intermedia in sotterraneo. Complessivamente, a febbraio 2026 risultano scavati circa 570 m.

Infine, è stata avviata la realizzazione dei micropali per la paratia d’imbocco lato BA (Figura 5).

mentre quello della seconda canna è iniziato ad aprile 2025 (TBM Lucia). Le due TBM hanno scavato rispettivamente circa 1700 m e 800 m.

Nel 1° trim. 2026 le 2 macchine sono ferme in quanto si è resa necessaria la sostituzione degli scudi di coda, deformatisi in alcuni punti.

Sono ancora in fase di valutazione le relative cause, considerato che le 2 TBM si trovano all’interno di formazioni caratterizzate da buone caratteristiche geomeccaniche.

Contestualmente, è in corso la progettazione degli interventi necessari a sostituire i 2 scudi di coda in sotterraneo, che prevedono lo smontaggio dei carri di back-up e lo scavo di 2 cameroni di allargo attorno agli scudi delle 2 TBM.

Orsara – Bovino

Galleria Orsara (9,8 km a doppia canna), realizzata con 2 TBM EPB, a partire dall’imbocco lato Bari.

Lo scavo della prima canna è stato avviato a settembre 2024 (TBM Marina),

Raddoppio della linea ferroviaria Messina –Catania tratta Giampilieri – Fiumefreddo

Intanto, in corrispondenza dell’imbocco lato NA, prosegue lo scavo in tradizionale (avviato a novembre 2025) della singola canna a doppio binario che sta sottoattraversando la SS90 e condurrà al camerone di diramazione dove verranno smontate le 2 TBM provenienti dall’imbocco lato BA (Figura 6). In parallelo, prosegue anche lo scavo del cunicolo di estrazione fumi che correrà parallelo alla galleria di linea fino ad innestarsi sul camerone di diramazione dove la galleria di linea passerà dalla configurazione a singola canna a quella a doppia canna.

a cura di ITALFERR & RFI

Il raddoppio ferroviario della linea Messina-Catania ha una valenza strategica per il potenziamento dell’asse ionico siciliano e per l’incremento della capacità, affidabilità e velocità dell’infrastruttura ferroviaria regionale. La costruzione delle numerose e importanti opere da realizzare è attualmente ripartita in due lotti ubicati tra Giampilieri e Fiumefreddo (figura 1).

Lotto 1 – Tratta Fiumefreddo (i) - Taormina (i)/Letojanni (e)

In questa tratta, la Galleria Artificiale di Fiumefreddo ha fatto registrare un netto acceleramento dell’esecuzione delle opere civili il cui stato d’avanzamento è ora al 25% circa.

Anche la trincea TR01 ha fatto registrare un avanzamento di metri scavati ad oggi, fino alla quota di fondo scavo, 150 m (da concio 1 a concio 6). Realizzata la soletta di fondazione dei conci da n. 2 a n. 6 mentre è in corso di esecuzione il getto delle elevazioni.

Parallelamente, sono proseguite le attività relative agli imbocchi lato Catania e Lato Messina della Futura Galleria Calatabiano, singola canna doppio binario di circa 3,3 km, che sarà scavata in meccanizzato con la quinta TBM prevista sulla tratta Giampilieri – Fiumefreddo.

Dai cantieri Dai cantieri

Altra opera importante è la Galleria Naturale Taormina (GN01), a doppia canna singolo binario di circa 2 x 6150 m di lunghezza totale i cui circa 2 x 4000 m nel lotto 1. Ubicata a cavallo tra il primo e il secondo lotto, nel cantiere del primo lotto si avanza con metodo meccanizzato (TBM2 – “Lucia”) e risultano attualmente già scavati circa 2370 m della canna dispari. Dopo aver eseguito, il 18 maggio 2025, con l’esplosione di circa 160 microcariche, la demolizione controllata del costone roccioso situato in prossimità di via Nicola e Mario Garipoli, principale strada d’accesso a Taormina, in questi giorni si sono completate le operazioni di posa delle reti metalliche a protezione della parete rocciosa superiore esposta.

Lato Catania, sono stati realizzati ad oggi i pali e il cordolo di coronamento della paratia d’imbocco (GI02) e sono in fase di esecuzione le attività di realizzazione del terzo ordine di tiranti, mentre lato Messina, sono stati realizzati ad oggi i pali e il cordolo di coronamento della paratia di imbocco (GI03) e sono in fase di esecuzione le attività di ribasso per il terzo ordine di tiranti.

Per completare la messa in sicurezza del versante sono ora in corso le attività per l’installazione delle geostuoie per favorire la ricrescita della vegetazione e permettere la rimozione del materiale lapideo e dei geoblocchi ancora presenti sulla carreggiata.

Lotto 2 – Tratta Taormina (e) – Giampilieri (e)

Il Viadotto Alcantara (VI02), che si estende per circa 940 metri e interseca il fiume Alcantara, è costituito da n. 21 pile più un ponte ad arco della lunghezza di 120 metri per l’attraversamento del fiume. Ad oggi, l’avanzamento delle opere ha fatto registrare la perforazione e il getto dei pali secanti nonché il cordolo di coronamento per i pozzi delle pile dalla n. 1 alla n. 7, mentre sono stati eseguiti i ribassi dei pozzi delle pile 3 – 4 – 5 – 6 - 7.

Proseguono con regolarità anche le attività di realizzazione del raddoppio ferroviario nella tratta Giampilieri–Fiumefreddo (Lotto 2. Il tracciato da Giampilieri a Taormina si sviluppa in un contesto morfologicamente complesso, caratterizzato da versanti acclivi, incisioni torrentizie e aree antropizzate. Il progetto prevede la realizzazione di sei gallerie (tre scavate con metodologia meccanizzata mediante TBM e tre con metodo tradizionale) e cinque viadotti di significativa rilevanza strutturale. L’insieme delle opere costituisce un sistema integrato d’interventi finalizzati alla realizzazione del nuovo doppio binario in variante rispetto all’attuale linea storica.

Galleria Scaletta (GN10), doppia canna a singolo binario, lunghezza 2 x 2734 m)

L’avanzamento della galleria, che è ubicata nella porzione più settentrionale del lotto, ha raggiunto i 1773 m, corrispondenti al 65,5% dell’opera. Nel solo trimestre di riferimento sono stati realizzati 551 m, confermando un’elevata produttività delle lavorazioni.

Galleria Sciglio (GN06), a doppia canna a singolo binario, complessiva 2 x 9273 m

È l’opera in sotterraneo più estesa dell’intero progetto di raddoppio. L’avanzamento complessivo si attesta a 2432 m (26,6%), con una produzione trimestrale pari a 472 m. Le attività procedono in coerenza con la pianificazione esecutiva, con particolare attenzione agli aspetti geotecnici e al controllo delle deformazioni.

Galleria Forza d’Agrò (GN05), doppia canna a singolo binario, lunghezza 2 x 2487 m

Il 17 febbraio u.s. è stato abbattuto l’ultimo diaframma nella canna binario pari, segnando un passaggio significativo nell’avanzamento dell’opera.

Dopo aver realizzato circa 2,5 km di galleria in direzione Catania, la TBM Alessia sarà traslata sul viadotto Fondaco Parrino per avviare lo scavo della successiva galleria Letojanni, lunga circa 3,8 km, in un’ottica di ottimizzazione logistica e continuità operativa.

Galleria Taormina (GN02), doppia canna a singolo binario, lunghezza totale 2 x 6150 m (di cui 2 x 2134 m nel lotto 2)

Gli scavi, con metodo tradizionale, sono attivi su entrambe le canne. Sono già scavati: 530 m nella canna binario pari e 491 m nella canna binario dispari. Le attività di rivestimento definitivo procedono in parallelo allo scavo, garantendo il rispetto delle tempistiche contrattuali e degli standard qualitativi previsti.

Galleria Nizza (GN07), singola canna a doppio binario, lunghezza 497 m.

Ad oggi sono stati scavati circa 166 m. Le lavorazioni sono orientate al completamento progressivo delle fasi strutturali, con particolare attenzione alla gestione delle interferenze e delle condizioni geomeccaniche locali.

Galleria Alì (GN08), singola canna a doppio binario, lunghezza 144 m. L’avanzamento ha raggiunto 63 m di scavo. L’opera, di lunghezza contenuta ma tecnicamente rilevante per l’inserimento nel tracciato, procede secondo cronoprogramma.

Viadotti

Proseguono a pieno ritmo tutte le lavorazioni all’aperto per la realizzazione dei viadotti.

Viadotto Letojanni (VI03)

L’opera, costituita da 5 pile e 6 campate, ha una lunghezza complessiva di 240 m. Sono attualmente in corso le lavorazioni di sottofondazione, il cui avanzamento è pari al 30% circa. Essei comprendono le attività preliminari di consolidamento e predisposizione dei piani di posa, fondamentali per le successive fasi strutturali.

Viadotto Fondaco Parrino (VI04)

La struttura è composta da 2 pile e 3 campate per uno sviluppo totale di 90 m. Nel mese di dicembre è stato effettuato il varo degli impalcati, segnando il completamento della fase di montaggio principale.

Dai cantieri Dai cantieri

È ora in corso la realizzazione della soletta di completamento, propedeutica alla traslazione della TBM “Alessia”, operazione di elevata complessità logistica e ingegneristica.

Viadotto Fiumara d’Agrò (VI05)

Il viadotto è costituito da 8 pile e 9 campate, per una lunghezza complessiva di 340 m. Le opere di sottofondazione risultano completate all’80%, mentre le fondazioni hanno raggiunto il 63%. Le attività procedono in parallelo sui diversi fronti di lavoro, consentendo un avanzamento coordinato delle strutture verticali.

Viadotto Fiumedinisi (VI06)

Opera di rilevante estensione, è composta da 17 pile e 18 campate per uno sviluppo complessivo di 548 m. Lo stato di avanzamento registra:

Cantieri esteri Cantieri esteri

Australia - Progetto Snowy 2.0

La TBM Monica ha iniziato lo scavo del tunnel di adduzione attraverso la Long Plain Fault Zone

A fine gennaio 2026 si è svolta la cerimonia di lancio di “Monica”, la quarta TBM impiegata nel progetto Snowy 2.0. I lavori di realizzazione del progetto hanno così superato il 70% di avanzamento.

– sottofondazioni realizzate all’84%; – fondazioni completate al 59%; – elevazioni realizzate al 9%.

La complessità dell’opera, per dimensioni e condizioni morfologiche del sito, richiede un’attenta pianificazione delle fasi esecutive e un costante monitoraggio tecnico.

Viadotto Itala (VI09)

La struttura è composta da due spalle e una campata. La spalla A risulta completata al 100%, mentre per la spalla B sono in corso le lavorazioni relative alla realizzazione dei baggioli, con ultimazione prevista entro i primi giorni del mese di marzo. L’intervento costituisce un elemento puntuale ma strategico per la continuità del tracciato ferroviario.

a cura di ITALFERR & RFI

La TBM, che deve il proprio nome a Monica Brimmer, talentuosa studentessa della Tumut High School vincitrice di un concorso artistico e narrativo, ha una testa fresante di 12 m diametro ed è stata appositamente costruita per affrontare le condizioni geologiche uniche ed estremamente variabili delle Snowy Mountains.

Nelle prossime settimane la TBM “Monica”, partendo dal cantiere di Marica appena fuori Kiandra, inizierà lo scavo della tratta di tunnel di adduzione, lungo complessivamente 17 km, che attraversa la parte geologicamente più difficile della Long Plain Fault Zone.

La messa in servizio rappresenta un traguardo importante, in concomitanza coi progressi significativi compiuti nei cantieri del progetto nelle Snowy Mountains del Nuovo Galles del Sud.

Polonia – S19 Rzeszow Południe – BabicaTunnel Babica

Rototraslata la TBM “Karpatka” che scaverà la seconda canna Dopo aver completato il 10 dicembre 2025 l’abbattimento del diaframma della prima canna del tunnel Babica, lungo il tratto Rzeszów Południe – Babica (10,3 km) dell’autostrada S19 nella provincia di Podkarpackie, la TBM “Karpatka” è stata sottoposta a una complessa operazione di rotazione di

Cantieri esteri Cantieri esteri

180° per essere riposizionata in vista dell’avvio dello scavo della seconda canna. A questo scopo è stato impiegato il sistema Air Mover 2500 fornito da dall’italiana Palmieri.

Il contesto contrattuale

Nel 2020 la GDDKiA (Direzione generale per le strade nazionali e le autostrade) aveva affidato al consorzio composto da Mostostal Warszawa SA e Acciona Construcción SA un contratto del valore di oltre 474 milioni di euro (2 miliardi di złoty) per la realizzazione del lotto, parte integrante del corridoio Via Carpatia.

Nel 2023 detto consorzio ha commissionato a Palmieri la fornitura del sistema Air Mover, oltre a cutter e utensili per la TBM. La consegna dell’Air Mover 2500, avvenuta tra il 3 e il 17 dicembre 2025.

La rototraslazione della TBM

Lo scudo della TBM, che ha un diametro di 15 m e un peso di 2.500 t, è stato caricato sull’Air Mover il 22 gennaio. La successiva rototraslazione dei carri backup ha richiesto circa tre settimane.

L’operazione ha comportato una pianificazione logistica articolata, il monitoraggio continuo dei sistemi di sicurezza e il coordinamento costante tra le squadre tecniche. Per le attività di sollevamento sono state impiegate quattro gru a portale con capacità rispettivamente di 320 t, 350 t, 400 t e 480 t.

Le operazioni si sono svolte in condizioni climatiche particolarmente rigide, con temperature fino a -18°C. Le basse temperature hanno reso critico l’utilizzo dei compressori e imposto l’adozione di riscaldatori per evitare il congelamento del sistema al suolo durante le soste operative. La pavimentazione dell’area di lavoro è stata mantenuta costantemente libera da neve e ghiaccio.

Il sistema Air Mover 2500

L’Air Mover 2500 è costituito da 10 strutture in acciaio, ciascuna dotata di 8 cuscini ad aria compressa (air casters) con capacità di sollevamento compresa tra 36.300 kg a 3,5 bar e 43.500 kg a 4,2 bar (carico massimo ammissibile).

Il principio di funzionamento si basa sulla creazione di un sottile strato d’aria tra i cuscini e la superficie di appoggio, che consente di sollevare e movimentare in sicurezza carichi di migliaia di tonnellate. L’impiego di questa tecnologia ha permesso di limitare lo smontaggio della TBM a sole quattro macro-sezioni, con un significativo vantaggio in termini di tempi operativi e sicurezza.

Prossime fasi

Completata la rotazione, sono ora in corso le attività di manutenzione e verifica dei sottosistemi. La TBM “Karpatka” — lunga 114 m e con un

Cantieri esteri Cantieri esteri

peso complessivo di 4.400 t — sarà successivamente trasferita nella culla di lancio presso il portale nord per l’avvio dello scavo della seconda canna.

Il tunnel Babica prevede due canne lunghe 2.255 m ciascuna, con due corsie di marcia e una corsia di emergenza per canna, oltre a 16 bypass di collegamento tra esse.

Regno Unito – High Speed 2 Project

Avviato lo scavo del tunnel di Euston verso il centro di Londra

Il 27 gennaio 2026, presso la stazione di Old Oak Common, è stata lanciata la prima delle due TBM che realizzeranno il tunnel di Euston (7,2 km), quinta e ultima galleria a doppia canna della tratta HS2 tra Londra e Birmingham, lunga complessivamente 225 km.

La macchina, del peso di 1.624 t, scaverà in direzione del centro di Londra fino al nuovo capolinea di Euston, completando i 44,5 km complessivi di gallerie previsti tra London Euston e Birmingham Curzon Street. Ad oggi risultano già ultimati 37 km di scavi, dopo il completamento del tunnel Bromford nell’ottobre scorso.

La TBM e l’organizzazione dei lavori

La TBM, prodotta da Herrenknecht AG, è stata trasportata nel Regno Unito nel 2024 e assemblata nel box della stazione sotterranea di Old Oak Common, sotto la responsabilità della joint venture Skanska Costain STRABAG (SCS JV), appaltatrice dei tunnel londinesi di HS2. Operativa 24 ore su 24, la macchina procederà con un avanzamento medio di circa 16 m/giorno, eseguendo contestualmente lo scavo e la posa dei conci prefabbricati di rivestimento.

Le attività sono supportate dal tunnel logistico di Atlas Road (853 m), completato nel gennaio 2024, che consente l’accesso alle TBM, la consegna dei materiali — inclusi 48.294 conci in calcestruzzo — e la gestione dello smarino, stimato in oltre 1,5 milioni di tonnellate.

Il materiale scavato verrà trasportato tramite nastro al London Logistics Hub presso il terminal europeo di Willesden e quindi trasferito su rotaia per il riutilizzo in altri progetti infrastrutturali nel Kent, Cambridgeshire e Warwickshire.

Contesto programmatico e apertura della linea

Il lancio della TBM avviene in una fase di riassetto del programma HS2, guidato dall’amministratore delegato Mark Wild, con l’obiettivo di riallineare cronoprogramma, costi finali e date di apertura. L’entrata in esercizio della linea avverrà per fasi: i primi servizi collegheranno Old Oak Common a Birmingham Curzon Street, mentre l’estensione fino a Euston sarà completata successivamente.

La nuova stazione di Euston

La realizzazione del nuovo hub di Euston sarà affidata alla Euston Delivery Company, società dedicata che coordinerà la costruzione della stazione HS2, la riqualificazione della stazione esistente e l’integrazione con la metropolitana di Londra, oltre allo sviluppo dell’area circostante. Secondo uno studio indipendente commissionato nel 2024 dal Camden Council, la riqualificazione complessiva dell’area potrebbe generare 41 miliardi di sterline di benefici economici entro il 2053 e creare circa 34.000 posti di lavoro.

Un passaggio simbolico

Durante il tracciato verso Euston, la TBM passerà sotto il cimitero di Kensal Green, dove è sepolto Isambard Kingdom Brunel, figura centrale nella storia dell’ingegneria ferroviaria britannica.

La prima TBM è stata denominata “Madeleine”, in onore di Madeleine Nobbs (1914-1970), ex presidente della Women’s Engineering Society, a testimonianza dell’attenzione del progetto HS2 alla valorizzazione della tradizione e del contributo femminile nell’ingegneria.

Grecia – Metropolitana di Atene – Linea 4

Breakthrough della TBM “Athena”; in avanzamento la gemella “Niki”

Procedono con due TBM in parallelo gli scavi della tratta Alsos VeikouGoudi (12,8 km) della Linea 4 della metropolitana di Atene. Il 12 febbraio 2026 la TBM “Athena” ha raggiunto il pozzo Evangelismos, completando lo scavo della prima canna, mentre la macchina gemella “Niki” è attualmente impegnata nella realizzazione della galleria parallela.

Le condizioni geologiche lungo il tracciato sono caratterizzate prevalentemente da scisti ateniesi, calcari e arenarie. Entrambe le TBM sono equipaggiate con sistema SSP-E (Sonic Softground Probe – Extended), che consente di rilevare anomalie e variazioni litologiche fino a 40 m dal fronte di scavo, con monitoraggio continuo dei parametri operativi dalla cabina di controllo.

Come detto, “Athena” ha abbattuto il diaframma del pozzo Evangelismos, concludendo, alla presenza delle autorità, del committente Elliniko Metro SA e del consorzio Avax–Ghella–Alstom, lo scavo e il rivestimento del tunnel lungo 5,1 km tra Katechaki ed Evangelismos. La TBM, lunga 110 m e avente un peso di 1.500 t, ha installato 3.400 anelli prefabbricati in calcestruzzo, ciascuno composto da 7 conci, operando sotto quartieri densamente urbanizzati quali Goudi, Zografou, Ilisia, Panepistimioupoli (Città Universitaria) e Kaisariani.

Invece, la TBM “Niki”, partita da Alsos Veikou, sta avanzando nella canna parallela verso Evangelismos a una profondità di circa 32 m. Deve realizzare un tunnel di 7,1 km e ha finora scavato 2.960 m, pari al 42% dell’avanzamento, superando la stazione Plateia Kypselis. Il breakthrough finale è previsto entro la fine del 2026.

L’avanzamento complessivo degli scavi della tratta ha raggiunto il 65%. A seguire si procederà con la costruzione e l’allestimento delle stazioni.

Il progetto della Linea 4 è cofinanziato dall’Unione Europea nell’ambito del Quadro Nazionale di Riferimento Strategico (NSRF) 2021-2027 e rappresenta uno dei principali interventi infrastrutturali attualmente in corso nel Paese.

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Visita Tecnica ai cantieri del Terzo Megalotto della SS 106 Jonica

Committente: ANAS S.p.A.

Direzione lavori: ANAS S.p.A.

Progettista esecutivo: Sirjo S.C.p.A. (Webuild Group)

Appaltatore: Sirjo S.C.p.A. (Webuild Group)

Il programma delle visite tecniche SIG per l’anno 2026 si è aperto nelle giornate del 4 e 5 febbraio con il sopralluogo ai cantieri del Terzo Megalotto della SS 106 Jonica. La delegazione, composta da 20 soci, ha potuto approfondire le peculiarità di un’opera che vede ANAS S.p.A. nel ruolo di Committente e Direzione Lavori, mentre la progettazione esecutiva e la realizzazione sono affidate al Consorzio Sirjo S.C.p.A.

Il progetto prevede la realizzazione di circa 38 km di nuova infrastruttura stradale tra l’innesto con la SS 534, nei pressi di Sibari, e Roseto Capo Spulico, configurata come strada extraurbana principale (categoria B), con due carreggiate separate, ciascuna composta da due corsie da 3,75 m, banchina destra da 1,75 m e banchina sinistra da 0,50 m. L’opera si inserisce nel corridoio europeo TEN-T e costituisce un elemento strategico per la continuità dell’asse jonico tra Calabria, Basilicata e Puglia.

La giornata ha avuto inizio presso la stazione ferroviaria di Paola, punto di ritrovo dei partecipanti, i quali sono stati accompagnati presso la “Masseria Torre di Albidona”, sede delle presentazioni, mediante una navetta messa a disposizione dal Consorzio.

I partecipanti sono stati accolti dai saluti della Vicepresidente della SIG, ing. Alessandra Sciotti e dell’ing. Salvatore Lieto, Direttore Generale del Consorzio Sirjo.

L’ing. Lieto ha illustrato l’inquadramento generale dell’opera, soffermandosi sulla suddivisione funzionale del tracciato e sulle principali scelte progettuali. Il tracciato si sviluppa inizialmente nella piana di Sibari, in un contesto caratterizzato da terreni alluvionali recenti con falda spesso superficiale, per poi proseguire verso nord in un ambito collinare e montuoso dove la morfologia si fa più articolata e il quadro geologico è contraddistinto da alternanze di depositi terrazzati, flysch marnoso-arenaceo e argille varicolori. Proprio in questo tratto si concentrano le opere d’arte più significative. Il progetto è articolato in una prima tratta (dal km 0+000 al km 18+863) e in una seconda tratta fino al km 38+000 circa. Nella seconda tratta sono localizzati prevalentemente i cantieri di scavo delle gallerie naturali e artificiali, mentre nella tratta iniziale si concentrano le aree di formazione dei rilevati, in coerenza con il Piano di Utilizzo delle Terre. Tale impostazione consente di ottimizzare il bilancio dei materiali, trasferendo i volumi provenienti dagli scavi in galleria e dagli sbancamenti verso le aree di ritombamento e rilevato, riducendo in modo significativo il ricorso a cave esterne. Dopo l’intervento dell’ing. Lieto, sono seguiti i saluti dell’ing. Alessandro Malizia, Responsabile Unico del Procedimento per conto di ANAS, e dell’ing. Biagio Marra, Direttore dei Lavori, anch’egli in rappresentanza di ANAS. Entrambi hanno sottolineato l’importanza strategica del progetto per il potenziamento dell’accessibilità della costa jonica calabrese. Hanno inoltre evidenziato come la proficua collaborazione tra Committenza e Appaltatore rappresenti un elemento fondamentale per il successo di un’opera così complessa.

La seconda parte della presentazione, curata dall’ing. Vincenzo Petrone, Responsabile dell’Ufficio Tecnico del Consorzio Sirjo, ha approfondito le principali opere della seconda tratta, con particolare riferimento alle gallerie artificiali, alla galleria naturale Trebisacce e al viadotto Avena. Particolare attenzione è stata dedicata alle opere d’arte maggiori, tra cui 10 gallerie artificiali per uno sviluppo complessivo di circa 5,38 km, dei quali circa 4,34 km realizzati mediante elementi prefabbricati e circa 1,04 km con strutture gettate in opera. Per le sole gallerie artificiali si registrano volumi di sbancamento dell’ordine di 7,6 milioni di m³ e ritombamenti per circa 4,3 milioni di m³, a testimonianza della rilevanza dell’intervento in termini di movimento terra.

L’ing. Petrone ha sottolineato come la scelta della prefabbricazione spinta per le gallerie artificiali risponda a precise prescrizioni volte a ridurre i tempi costruttivi e l’impatto delle lavorazioni nei contesti territoriali attraversati. Gli elementi strutturali principali – archi rovesci, murette con bilastre e calotte – sono prodotti in stabilimento e montati in sito secondo una sequenza industrializzata che consente elevata qualità esecutiva e controllo delle tolleranze.

Gli elementi prefabbricati principali delle gallerie artificiali – archi rovesci, murette e calotte – presentano dimensioni e pesi significativi, con archi rovesci dell’ordine delle 30 t per elemento, murette tra 7 e 7,5 t e calotte tra 13 e 25 t. Le velocità di montaggio risultano elevate, raggiungendo circa 38 m/turno per gli archi rovesci e oltre 20 m/turno per le calotte, a conferma dell’efficacia dell’organizzazione industrializzata del processo costruttivo. La realizzazione avviene per fasi successive, con suddivisione delle aree di

Visita tecnica Visita tecnica

scavo e gestione temporanea della viabilità, consentendo di mantenere la continuità del traffico e di limitare le interferenze con le infrastrutture esistenti.

L’ing. Petrone ha illustrato un caso emblematico rappresentato dalla Galleria Artificiale Roseto 2, la cui realizzazione ha richiesto un’attenta pianificazione per la presenza contemporanea della SS 106 esistente in esercizio,

della linea ferroviaria Sibari–Metaponto e della viabilità urbana di Roseto Capo Spulico.

Particolare attenzione è stata posta alla mitigazione dell’impatto visivo dell’opera sul Castello di Roseto Capo Spulico, adottando soluzioni progettuali volte a preservarne la percezione paesaggistica e il valore storicoarchitettonico. L’opera è stata eseguita per fasi, con deviazioni temporanee del traffico e progressiva sostituzione dell’infrastruttura esistente. Anche in questo caso il rivestimento definitivo di calotta è stato realizzato mediante predalles prefabbricate integrate con getti in opera, garantendo rapidità esecutiva e continuità strutturale.

Particolare rilievo ha assunto la descrizione della galleria naturale Trebisacce, una delle opere più significative dell’intero Megalotto. La galleria si sviluppa per circa 6,6 km complessivi (3336 m + 3328 m), con coperture massime pari a circa 105 m. Lo scavo è condotto con metodo tradizionale a piena sezione per ciascun fornice, con sezione di scavo dell’ordine di 125 m², che raggiunge circa 190 m² in corrispondenza delle piazzole di sosta. L’avanzamento avviene contemporaneamente da tre fronti: imbocco sud, imbocco nord e finestra intermedia, posta a circa 1329 m dall’imbocco sud. Il rivestimento provvisorio è costituito da centine metalliche e spritzbeton, mentre il rivestimento definitivo prevede arco rovescio e murette gettati in opera e calotta realizzata mediante predalles prefabbricate. Sono state illustrate le sezioni tipo B0, B1b e C1, adottate in funzione delle condizioni geomeccaniche riscontrate lungo il tracciato.

Infine, l’ing. Petrone ha descritto il viadotto Avena, struttura in acciaio con

soletta in c.a.p. Le pile, alcune verticali e altre a “V”, raggiungono altezze significative, fino a circa 67 m, evidenziando la complessità strutturale dell’opera nel superamento delle incisioni vallive.

Conclusa la parte di presentazioni, i partecipanti sono stati allietati da una cena offerta dal Consorzio Sirjo S.C.p.A.

La mattina di giovedì 5 febbraio, dopo aver ricevuto tutte le informazioni necessarie ai fini della sicurezza, i partecipanti sono stati accompagnati in cantiere. La visita ha riguardato le opere della seconda tratta a partire dal cantiere del viadotto Annunziata, a carreggiata unica, lungo oltre 900 m, con un impalcato misto in acciaio e calcestruzzo a due piani: uno per ciascuna corsia di marcia. La visita è poi proseguita al vicino cantiere della galleria artificiale Roseto 2 e successivamente a quello della galleria artificiale Amendolara 2, dove è in corso la posa degli archi rovesci e delle calotte prefabbricate, nonché la realizzazione delle murette con bilastre.

I soci SIG hanno avuto la possibilità di visitare anche i cantieri del viadotto Avena e infine della galleria naturale a doppia canna Trebisacce, lunga 3,3 km, scavata con metodo tradizionale. Durante la visita i partecipanti hanno assistito alla posa delle predalles, utilizzate per la realizzazione del rivestimento definitivo di calotta, per mezzo di uno speciale macchinario appositamente realizzato dal consorzio.

La giornata si è conclusa con il rientro dei partecipanti alla stazione di Paola nel tardo pomeriggio.

La visita è stata l’occasione di approfondire un intervento infrastrutturale

di grande rilevanza, caratterizzato da un forte ricorso alla prefabbricazione strutturale nelle gallerie artificiali e da strutture metalliche di grande luce. Il Terzo Megalotto della SS 106 Jonica si configura come un esempio di integrazione tra organizzazione industriale del processo costruttivo, gestione dei volumi di scavo e soluzioni progettuali adattate alla complessità morfologica e geologica del territorio attraversato.

La Società Italiana Gallerie ringrazia il Consorzio Sirjo S.C.p.A. per la disponibilità e l’ospitalità offerta ai partecipanti.

a cura di Luca

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Seicento metri di buio

Settembre 1988.

Milano era un cantiere a cielo aperto e io vivevo più sotto terra che in superficie. Seguivo i lavori della linea M3 della metropolitana di Milano: scavi in terreni sciolti, diaframmi, jet grouting, cedimenti da controllare al millimetro nel cuore della città. Un mondo sotterraneo complicato, certo, ma “urbano”, protetto da procedure, monitoraggi, riunioni tecniche. Poi arrivò l’invito della KGHM, grande società mineraria polacca: convegno a Lubin, nella Bassa Slesia, e visita a un pozzo in costruzione per una miniera di rame.

Accettai. Non senza esitazioni.

Il giorno della partenza coincideva con il primo giorno di scuola del mio figlio maggiore. Sei anni appena compiuti. Gli avevo promesso che lo avrei accompagnato io. Promessa non mantenuta. In più, mia moglie aspettava il nostro secondo figlio. Partii con una valigia e con un senso di colpa che pesava più del bagaglio.

La Polonia che trovai era ancora quella dell’epoca socialista. Stabilimenti imponenti, organizzazione rigorosa, un’atmosfera quasi militare. Alla KGHM dirigenti e impiegati indossavano tutti abito blu, camicia bianca e cravatta. Sulle spalline, piccoli simboli con i martelli incrociati indicavano il grado di responsabilità. Una gerarchia cucita addosso. Solo il direttore generale si distingueva per una cravatta particolare: nessuna mostrina, ma un’autorità evidente.

Il convegno alternava relazioni tecniche a momenti di confronto. Ma ciò che aspettavo – e temevo – era la visita al pozzo.

Quando ci portarono in cantiere, oltre alla struttura che emergeva dal terreno per l’argano di sollevamento, vi era soltanto l’anello di inizio del pozzo come un gigantesco cannocchiale puntato verso il centro della terra. Per raggiungere il fondo, a circa 600 metri di profondità, non c’erano scale, né ascensori per visitatori: si utilizzava il grande cassone che trasportava in superficie lo smarino.

Mentre scrivo, il ricordo si fa vivido, assolutamente attuale!

Indossiamo i dispositivi di protezione. Per entrare nel recipiente si sale da una scala metallica appoggiata al bordo, uno alla volta. Dentro, pareti d’acciaio, odore di terra umida e grasso meccanico.

Sono abituato ai pozzi delle metropolitane milanesi: trenta, quaranta metri al massimo. Scale, gabbie, sistemi di sicurezza ridondanti. Qui è diverso. Radicalmente diverso.

Alla partenza vedo ancora il cielo, un cerchio di luce perfetto sopra di noi. Poi il recipiente si muove.

Dopo pochi secondi, la luce scompare. Mi accorgo di un dettaglio che fino a un attimo prima non avevo considerato: non ci sono scale per la risalita. Nessuna via alternativa. Solo l’argano, il cavo d’acciaio e la meccanica che ci sta calando nel vuoto.

Scendiamo veloci.

Il tempo però si dilata.

Buio sopra. Buio sotto. Un cilindro nero intorno a noi. Sento il ronzio dell’argano, il fruscio del cavo. Il respiro si fa più corto. Provo una sensazione nuova. Non è paura vera e propria. È una claustrofobia improvvisa, tecnica e razionale. So che siamo completamente affidati alla funzionalità di un sistema meccanico. Se l’argano si ferma, restiamo sospesi. Se qualcosa si blocca, non esiste alternativa. Passano pochi minuti. Sembrano molti di più.

Poi, in fondo, compaiono piccole luci. Diventano via via più intense, finché il fondo del pozzo si rivela come un cantiere illuminato a giorno. Quando

il cassone si arresta e metto piede a terra, l’aria sembra diversa. Più densa, più calda. Ma almeno c’è luce, anche se siamo 600 metri sotto terra.

Osservo le operazioni di scavo, eseguite senza esplosivo, con metodo e precisione. Macchine robuste, uomini concentrati, disciplina operativa. Qui sotto si lavora in un’altra dimensione: pressione geostatica, calore, umidità. Meno elettronica, nessun monitoraggio in tempo reale come quelli a cui sono abituato a Milano. Solo competenza, organizzazione e rispetto del rischio. Eppure, mentre ascolto le spiegazioni tecniche, un pensiero mi attraversa con ostinazione: mio figlio davanti al portone della scuola. Mia moglie a casa. In attesa. Forse quella sensazione di oppressione non è solo legata alla profondità. È anche personale, legata anche alla responsabilità.

Dopo circa due ore risaliamo. Quando il cassone riemerge e metto piede all’esterno, è sera. Il cielo è limpido.

Sento distintamente una sensazione di sollievo e allora sì, mi torna alla mente Dante:

“E quindi uscimmo a riveder le stelle.”

Mai verso mi è sembrato così concreto.

La Polonia mineraria di allora mostrava segni evidenti di fatica economica. Lo scopo principale della visita era creare contatti tra i tecnici polacchi e alcune realtà minerarie italiane, in particolare in Sardegna. Vi furono collaborazioni, seppur limitate nel tempo.

Oggi, a distanza di decenni, so quanto siano cambiati il settore minerario e quello delle gallerie. Le tecnologie si sono evolute, le produzioni sono aumentate, ma soprattutto gli standard di sicurezza hanno fatto passi da gigante e le condizioni di lavoro sono incomparabilmente migliori. Oggi affrontiamo profondità e complessità con strumenti impensabili nel 1988. E soprattutto con una cultura della sicurezza molto più matura.

L’ultima sera, sulle rive di un lago poco distante da Lubin, organizzarono una festa. Tavoli di legno, pollo fritto, birra in abbondanza. A ciascuno di noi regalarono un boccale inciso con il logo dell’evento.

Conservo ancora quel boccale.

Ogni tanto lo guardo e penso a quei seicento metri di discesa nel buio. Penso a quanto sia sottile il confine tra controllo tecnico e vulnerabilità umana. E penso che, forse, per comprendere davvero cosa significhi lavorare nel sottosuolo, bisogna aver provato almeno una volta quella sensazione di totale affidamento alla tecnica, alla competenza, ai colleghi… e poi tornare in superficie, più consapevoli.

Non solo come ingegneri.

Anche come uomini.

Enrico Arini past-President SIG

Convegno SIg In onore dI “Santa BarBara”

7a Lecture “Adolfo Colombo” “Gestione dei rischi nello scavo di gallerie in presenza di acqua in terreni sciolti: casi di studio”

Martedì, 2 dICeMBre 2025

Il tradizionale convegno con cui la Società Italiana Gallerie (SIG) celebra Santa Barbara si è svolto anche quest’anno nella prestigiosa sede di Assimpredil - ANCE, in via San Maurilio 21 a Milano, registrando un’altissima partecipazione: oltre 80 soci presenti in sala e numerosi collegamenti da remoto. Particolarmente significativa è stata la presenza dei Young Members, che hanno preso parte numerosi ai lavori, testimoniando il forte interesse delle nuove generazioni verso i temi delle opere in sotterraneo e il ruolo sempre più attivo che esse ricoprono all’interno della comunità tecnica e associativa.

Ad aprire la mattinata è stato il Presidente SIG, ing. Enrico Maria Pizzarotti, che ha rivolto un sentito ringraziamento al Presidente di Assimpredil - ANCE, ing. Giovanni Deleo, per l’ospitalità, agli sponsor CREG, GHELLA, SOPREMA, SYSTRA, ARX, ETS, MAPEI, TECNE e TELT, nonché ai numerosi enti patrocinatori che hanno sostenuto la giornata. Un ringraziamento particolare è stato dedicato ai relatori che hanno accettato di arricchire il convegno con i loro contributi e, soprattutto, al Prof. Kalman Kovari, settimo Adolfo Colombo Lecturer, per aver accolto l’invito della Società. Non è mancato un pensiero riconoscente alla famiglia dell’ing. Adolfo Colombo, cui la Lecture è intitolata, presente in sala con la moglie Maria Bruna e la figlia Michela. Nel suo intervento introduttivo, il Presidente ha richiamato il significato profondo della figura di Santa Barbara, tradizionale protettrice di chi opera nel sottosuolo. Una presenza simbolica che, al di là della dimensione religiosa, rappresenta un elemento identitario e di appartenenza per l’intera comunità degli ope -

ratori del sotterraneo. Da questa riflessione è nato anche un passaggio particolarmente apprezzato sul ruolo delle donne nel settore: se un tempo la loro presenza in galleria era eccezionale, oggi è parte integrante della realtà professionale. Molto è stato fatto, ma ne resta ancora di strada da percorrere per una piena parità di riconoscimento e opportunità. Il programma tecnico ha offerto contributi di grande interesse. Gli ingegneri Federica Mazzocchi e Fabio Marelli di MM S.p.A. hanno accompagnato i presenti in un percorso attraverso l’evoluzione delle gallerie idrauliche milanesi, dalle storiche tombinature alle moderne dorsali acquedottistiche e fognarie, con uno sguardo attento alle tecnologie manutentive e all’innovazione. A seguire, l’ing. Matteo Botticelli di ACEA ha illustrato le nuove gallerie dell’Acquedotto del Peschiera, mettendo in evidenza le scelte progettuali, le sperimentazioni adottate e le prospettive di sviluppo. Momento culminante della giornata è stata la 7ª Lecture “Adolfo Colombo”, affidata quest’anno dal Consiglio Direttivo SIG al Prof. Kalman Kovari, professore emerito del ETH Zurich e figura di riferimento internazionale nell’ingegneria delle gallerie. Presentato dall’ing. Giuseppe Lunardi, che ne ha ripercorso il profilo umano e professionale, il Professore ha tenuto una lectio magistralis dal titolo “Gestione dei rischi nello scavo di gallerie in presenza di acqua in terreni sciolti: casi di studio”. Con straordinaria chiarezza e rigore scientifico, Kovari ha guidato il pubblico attraverso strategie, criticità e soluzioni operative legate alla presenza di acqua in terreni sciolti, intrecciando teoria ed esperienza concreta. I casi illustrati – dalla Metropolitana di Monaco al tunnel sotto lo Stretto del Grande Belt, fino alla Galleria di Base del San Gottardo – hanno evidenziato quanto la gestione del rischio richieda conoscenza geologica, capacità di adattamento e controllo continuo. L’intervento ha suscitato vivo apprezzamento sia tra i presenti sia tra i numerosi colleghi connessi da remoto. La mattinata si è conclusa alle ore 12:55 con un momento conviviale: una ricca colazione a buffet che ha favorito lo scambio di opinioni tra relatori e partecipanti e il tradizionale scambio di auguri in vista delle festività natalizie.

Ancora una volta, il convegno di Santa Barbara si è confermato non solo un appuntamento di alto profilo tecnico-scientifico, ma anche un’occasione preziosa per rafforzare il senso di comunità che unisce chi, con passione e competenza, opera nel mondo delle gallerie e delle infrastrutture sotterranee.

Per chi non ha potuto partecipare, il video integrale dell’evento è disponibile sul canale YouTube della SIG.

Remo Grandori invitato a tenere la Sir Alan Muir Wood Lecture al WTC di Montréal

Il prossimo World Tunnel Congress (WTC), in programma a Montréal dal 15 al 21 maggio 2026, vedrà l’ingegner Remo Grandori, stimato socio e già consigliere SIG, protagonista della prestigiosa Sir Alan Muir Wood Memorial Lecture Questo riconoscimento dell’ITAAITES, dedicato al “padre” del tunnelling moderno, premia una carriera spesa ai vertici dell’innovazione tecnologica: dalle storiche imprese in SELI fino alle attuali sfide gestionali nel Gruppo Webuild.

La scelta di Grandori conferma la leadership internazionale della scuola ingegneristica italiana, in particolare nel settore dello scavo meccanizzato. Tale onore consolida un legame d’eccellenza tra la nostra nazione e l’Associazione Internazionale, già celebrato al WTC di Dubrovnik nel 2015. In quell’occasione, un altro illustre protagonista del settore, il prof. Pietro Lunardi, fu chiamato a pronunciare la Lecture, portando all’attenzione mondiale l’approccio italiano ADECO-RS per la progettazione e costruzione delle gallerie.

A distanza di undici anni, la designazione di un altro italiano su questo podio internazionale sottolinea come il genio e l’esperienza del nostro Paese rimangano pilastri fondamentali dell’ingegneria in sotterraneo a livello globale. La SIG e Gallerie e Grandi Opere Sotterranee esprimono profondo orgoglio per questo importante traguardo, che rende merito alla dedizione e alla visione di uno dei suoi membri più autorevoli.

La newletter dell’ITA del 1° febbraio 2026

Benvenuti in ITA INSIDER È per me un piacere presentare ITA INSIDER, una nuova e dedicata iniziativa di comunicazione per le Nazioni Membri e i Membri ITA. ITA Insider seguirà un ritmo biennale, con due edizioni mirate ogni anno: una pubblicata 2-3 mesi prima dell’ITA World Tunnel Congress e un’altra 2-3 mesi prima degli ITA Tunnelling Awards. Il suo obiettivo è fornire agli stakeholder ITA informazioni e approfondimenti tempestivi su ciò che sta attualmente prendendo forma all’interno dell’Associazione, integrando i nostri canali di comunicazione consolidati.

Come spesso sottolineato, i Membri e le Nazioni Membri sono la linfa vitale di ITA e il collegamento essenziale tra le competenze globali e i contesti nazionali. I mesi successivi all’ITA World Tunnel Congress 2025 di Stoccolma sono stati particolarmente ricchi di coinvolgimento, collaborazione e preparazione. Sono trascorsi otto mesi da Stoccolma e ci stiamo avvicinando a un traguardo importante: circa 100 giorni ci separano dall’ITA World Tunnel Congress 2026 di Montréal, dove a metà maggio si terrà la 52a Assemblea Generale dell’Associazione.

Sarà un vero piacere incontrarci di nuovo al nostro meeting scientifico e professionale annuale. I nostri colleghi canadesi della Tunnelling Association Canada (TAC), insieme al Consiglio Esecutivo dell’ITA, al Direttore Esecutivo e alla Segreteria dell’ITA, stanno lavorando con grande dedizione per realizzare un evento eccezionale che eleverà ulteriormente gli standard scientifici, organizzativi e sociali del nostro Congresso. Alcune delle principali innovazioni dell’ITA WTC2026 sono evidenziate in questa newsletter. I preparativi per l’Assemblea Generale sono a buon punto. Come descritto

nella prima lettera d’invito inviata a dicembre, l’uso esclusivo di strumenti basati su cloud per la condivisione di documenti e l’invio di informazioni semplificherà la partecipazione e supporterà la Segreteria nell’organizzazione e nel consolidamento di tutte le informazioni inviate. Per promuovere il coinvolgimento degli Young Members, le Nazioni Membre sono incoraggiate a nominare due rappresentanti per Gruppo di Lavoro, abbinando il delegato ufficiale a uno Young Member per garantire contributi più diversificati e uno scambio intergenerazionale bidirezionale. Infine, sarà implementato il voto elettronico per garantire la tracciabilità e la segretezza nelle elezioni e nelle decisioni chiave, in conformità con le migliori pratiche di governance. Confido che ITA INSIDER diventerà un compagno utile e coinvolgente mentre procederemo insieme attraverso i suoi prossimi numeri.

Andrea Pigorini Presidente ITA 2025-2028.

Andrea Pigorini Presidente ITA 2025-2028

Donne e tunneling: leadership, competenze e futuro Il webinar ITA-ITES del 10 marzo 12026 per la Giornata

Internazionale della Donna

In occasione della celebrazione della Giornata Internazionale della Donna, il 10 marzo si è svolto un webinar internazionale promosso da ITA-ITES, dedicato al ruolo delle donne nel settore del tunneling e delle infrastrutture sotterranee.

L’incontro ha rappresentato un momento di confronto e riflessione su leadership, competenze tecniche e inclusione in un ambito tradizionalmente percepito come maschile, ma oggi sempre più aperto a percorsi professionali diversificati.

Ad aprire il webinar sono state due figure di riferimento dell’associazione: l’ex presidente Jenny Yan Jinxiu e la segretaria generale Helen Roth. Il cuore dell’incontro è stato l’intervento di Jenny Yan Jinxiu, già presidente di ITA-ITES e prima donna a ricoprire questo ruolo. Il suo contributo si è distinto per un approccio concreto e ispirazionale, fondato su esperienze dirette e su una visione della leadership lontana da stereotipi di genere.

Più che soffermarsi sulle difficoltà, Jenny ha scelto di evidenziare i principi che hanno guidato il suo percorso professionale, ponendo l’accento su ciò che rende un ingegnere – e un leader – efficace, indipendentemente dal genere.

Nel suo messaggio ha voluto fortemente condividere i principi che l’hanno guidata nello sviluppo della sua importante carriera:

1. Imparare dagli errori: ogni errore, se ben analizzato può diventare una lezione per il futuro. Nei lavori in sotterraneo le variabili incognite e le incertezze sono una costante; quindi, più agili si diventa nella gestione della complessità, meglio si sapranno gestire le criticità e gli eventuali sbagli.

2. Rimanere aperti al cambiamento e imparare con efficienza: la capacità di rimanere con concentrati sui principi fondamentali della tecnica, che sono le nostre basi, che ci danno gli strumenti per trasformare le esperienze in competenze non deve limitarci nell’accogliere le nuove tecnologie, nell’intraprendere nuovi ruoli e responsabilità e nell’abbandonare le aree di comfort.

3. Essere nell’insieme forti ed intelligenti: la forza non sta nel fisico ma nella resilienza emotiva, nella capacità di lavorare sotto pressione e nella perseveranza in situazioni difficili. L’intelligenza invece va intesa come una buona capacità critica, come l’abilità di comunicazione e gestione del proprio team oltre che come abilità nell’utilizzo delle competenze tecniche.

Nelle conclusioni, il past-president Jenny Yan Jinxiu ha elencato i capisaldi che ha scelto di condividere con tutti i partecipanti al webinar e che vorrebbe arrivassero a tutte le donne del settore underground, soprattutto alle più giovani e senza esclusione degli interlocutori di genere maschile:

credere nelle proprie capacità

investire nella propria formazione tecnica

imparare dagli errori

rimanere aperti al cambiamento

che non si basa su caratteristiche “tipicamente femminili” o “maschili”, ma su competenze, resilienza e capacità di evoluzione.

Uno degli aspetti più rilevanti emersi dall’intervento è il forte richiamo all’importanza della preparazione tecnica. In un settore altamente specializzato come quello del tunneling, la credibilità professionale si costruisce innanzitutto attraverso conoscenze solide e aggiornate.

Jenny Yan Jinxiu ha sottolineato come investire nella propria base tecnica non sia solo una necessità, ma una leva strategica per acquisire autorevolezza e indipendenza. Questo messaggio è particolarmente significativo per le nuove generazioni di ingegnere e ingegneri, che si affacciano oggi a un contesto sempre più complesso e interdisciplinare.

Il messaggio finale del suo intervento racchiude perfettamente questa visione:

“Good tunnels connect spaces, good engineers connect people.”

Una frase che va oltre la dimensione tecnica e richiama il valore umano dell’ingegneria: costruire connessioni, non solo infrastrutture.

Più sintetico, ma altrettanto incisivo, è stato l’intervento di Helen Roth, che ha portato una testimonianza diretta del proprio percorso professionale. Il suo messaggio è stato chiaro: la crescita nel settore del tunneling le ha permesso di sviluppare una professionalità completamente indipendente dal genere. Un’affermazione che riflette un approccio pragmatico, in cui competenze, esperienza e risultati rappresentano gli unici veri elementi distintivi.

La sua riflessione si inserisce perfettamente nel quadro tracciato da Jenny Yan Jinxiu, rafforzando l’idea che il futuro del settore passi attraverso una cultura sempre più inclusiva, ma anche meritocratica.

Il messaggio che emerge è chiaro: non si tratta di costruire una leadership “al femminile” in senso stretto, ma di promuovere un modello basato su competenza, consapevolezza e capacità di evolvere.

In un settore che connette territori e infrastrutture, sono le persone –con le loro competenze e relazioni – a fare davvero la differenza. Nella seconda parte del webinar si è svolta una tavola rotonda che ha visto il contributo di sei professionisti del settore: Rosa Diez (Mott MacDonald), Antonia Cornaro (Ambrog Engineering), Daniel Garbutt (Nuclear Restoration Services), Farah Dyan (Land Transport Authority of Singapore), Jack Lawrence (HNTB) e Aida Santos (TYPSA). I loro interventi, pur nella diversità dei percorsi professionali e dei contesti geografici, hanno restituito un quadro estremamente coerente: alla base delle carriere di ciascuno vi è una forte e solida competenza tecnica, elemento imprescindibile per affermarsi nel mondo dell’ingegneria e, in particolare, nel settore delle opere in sotterraneo.

Questi elementi delineano una leadership solida, costruita nel tempo,

Accanto a questa dimensione, è emerso però con altrettanta forza come le cosiddette competenze trasversali giochino un ruolo sempre più determinante. La capacità di comunicare in modo efficace, di lavorare in team multidisciplinari e internazionali, di gestire relazioni complesse e di esercitare una leadership inclusiva rappresentano oggi fattori chiave

screenshot del webinar.

tanto quanto il know-how tecnico. In questo senso, più relatori hanno richiamato esplicitamente il valore dell’intelligenza emotiva: saper ascoltare, comprendere e valorizzare le persone diventa un elemento

distintivo per affrontare le sfide di un settore articolato e in continua evoluzione come quello del tunnelling.

Particolarmente significativo è stato anche il contributo della voce maschile presente al tavolo, che ha sottolineato con convinzione quanto l’ingresso e il progressivo riconoscimento delle competenze femminili stiano portando un cambiamento concreto e positivo. L’apporto delle donne, soprattutto in termini di capacità relazionali, sensibilità organizzativa e visione più ampia dei processi, rappresenta infatti un valore aggiunto che per lungo tempo è mancato in un ambiente tradizionalmente dominato da una cultura tecnica e maschile. Questo arricchimento non si limita a colmare un divario storico, ma contribuisce a rendere il settore più aperto, dinamico e reattivo.

Nel complesso, la tavola rotonda ha evidenziato come il futuro dell’ingegneria delle gallerie passi proprio da questo equilibrio: da un lato una preparazione tecnica rigorosa e approfondita, dall’altro una crescente attenzione alle dimensioni umane, comunicative e relazionali. È in questa integrazione che si inserisce il contributo femminile, capace non solo di innovare ma anche di accelerare i processi di cambiamento, imprimendo al settore una nuova velocità.

a cura di Anna Bortolussi

ITA Tunnelling Awards

2026: aperte le candidature per l’eccellenza mondiale

Sulla scia del successo ottenuto dalle eccellenze italiane nelle ultime edizioni, l’ITA-AITES ha ufficialmente dato il via alla dodicesima edizione degli ITA Tunnelling Awards. La cerimonia di premiazione e il relativo simposio si terranno a Lisbona dal 4 al 6 novembre 2026, nel quadro della conferenza per il ventennale della CPT (Commissione Portoghese Gallerie).

Categorie e Modalità di Partecipazione

Sono previste otto categorie principali che coprono l’intero spettro dell’ingegneria del sottosuolo:

1. Major Project of the Year (oltre i 500 milioni di euro);

2. Project of the Year (tra 50 e 500 milioni di euro);

3. Project of the Year (fino a 50 milioni di euro);

4. Renovation Project of the Year;

5. Technical Innovation of the Year;

6. Product/Equipment Innovation of the Year;

7. Beyond Engineering (sostenibilità e impatto sociale);

8. Young Tunneller of the Year (professionisti sotto i 35 anni).

La partecipazione italiana agli ITA Tunnelling Awards ha registrato risultati straordinari negli ultimi anni:

– a Genova 2024, l’’edizione ospitata nel nostro Paese, vedemmo tra i vincitori il progetto di rinnovamento della Galleria Manfreida (Gold Award) e il nostro Luigi D’Angelo nominato Young Tunneller of the Year e il prof. Pietro Lunardi insignito del prestigioso Lifetime Achievement Award

– a Belgrado 2025 l’Italia ha confermato la sua leadership con il successo di Andrea Marchioni (Gold Young Tunneller of the Year) e altri importanti riconoscimenti per l’innovazione tecnica nel campo del retrofitting

geotermico (Silver Award al Progetto Tun.Re.Fit. concepito dalla collaborazione tra Politecnico di Torino, Autostrade per l’Italia Spa, Tecne Spa e Amplia Infrastructures Spa) e del monitoraggio in tempo reale della deformazione strutturale dei tunnel (Bronze Award al Sistema Photomonitoring progettato dall’italiana NHAZCA).

Considerati i brillanti traguardi raggiunti nel recente passato, la SIG invita caldamente i propri soci — progettisti, imprese e giovani ingegneri — a partecipare numerosi, candidando i propri progetti e le proprie innovazioni per riaffermare, ancora una volta, il valore internazionale del know-how del nostro Paese.

Le candidature possono essere presentate attraverso il portale ufficiale awards.ita-aites.org. Il termine ultimo per l’invio degli abstract è fissato per il 30 giugno 2026

Presentato da Tunrock a Bagnatica il nuovo jumbo di perforazione

CREG modello DJ3E-HA2

Illustrate agli operatori del settore caratteristiche e soluzioni applicative del nuovo jumbo a tre bracci computerizzato

Il 21 novembre scorso, presso la sede di TUNROCK Srl a Bagnatica (BG), si è svolto un evento dedicato alla presentazione del nuovo jumbo di perforazione a tre bracci CREG, modello DJ3E-HA2. All’incontro hanno partecipato 52 professionisti del settore dello scavo in sotterraneo, che hanno potuto osservare da vicino il nuovo sistema di perforazione e valutarne le principali soluzioni tecnologiche.

Il Jumbo di perforazione tri-braccio computerizzato CREG DJ3E-HA2 rappresenta infatti l’ultima generazione dei sistemi di perforazione per il settore sotterraneo, coniugando precisione digitale, elevate prestazioni e massima efficienza operativa in un progetto tecnologicamente avanzato. Progettato per rispondere alle esigenze delle moderne opere in sotterraneo, il DJ3E-HA2 è dotato di un sistema di controllo computerizzato intelligente che consente l’esecuzione delle perforazioni seguendo piani di volata preimpostati, garantendo un’elevata accuratezza geometrica, una significativa riduzione degli errori e un’ottimizzazione dei tempi di lavoro in cantiere.

Il macchinario è equipaggiato con perforatrici Montabert da 30 kW ad alta frequenza, in grado di assicurare elevate velocità di penetrazione e prestazioni costanti anche nelle condizioni geologiche più impegnative. L’affidabilità dell’insieme è ulteriormente rafforzata dalla presenza di un motore Deutz e di un impianto oleodinamico Rexroth, componenti di riferimento nel panorama internazionale per robustezza, durata e facilità di manutenzione. Le slitte in alluminio permettono l’utilizzo di aste da 6,40 metri, per fori utili di 6 metri, molto efficaci per l’avanzamento e la bullonatura. Il design tri-braccio consente una grande flessibilità operativa, rendendo il DJ3E-HA2 particolarmente adatto a gallerie di diverse sezioni e a contesti applicativi che richiedono produttività elevata e continuità di esercizio. L’ergonomia della cabina e l’interfaccia uomo-macchina sono state stu-

diate per migliorare il comfort dell’operatore e incrementare la sicurezza durante le fasi di perforazione.

Secondo l’amministratore delegato di Tunrock, dott. Claudio Ancetti, “grazie alle brillanti prestazioni raggiunte, il Jumbo DJ3E-HA2 si propone come una soluzione pronta per il mercato italiano ed europeo, inserendosi a pieno titolo tra i sistemi di perforazione sotterranea più avanzati oggi disponibili” In Italia, il macchinario sarà commercializzato e assistito dal rivenditore esclusivo Tunrock, che garantirà supporto tecnico specializzato e la fornitura dei ricambi, assicurando continuità operativa e un servizio postvendita qualificato.

Young Members group Young Members

Qualche aggiornamento sulle attività del gruppo Young Members

Cari Young Members, lo scorso 10 dicembre 2025 è ripartito il ciclo di webinar “Pillole di Tunnelling”, l’iniziativa ideata dal Gruppo Young Members della SIG con l’obiettivo di promuovere e diffondere l’ingegneria e l’industria del sottosuolo tra i giovani colleghi galleristi, attraverso il racconto di esperienze professionali e di ricerca in una serie di episodi live. È un ritorno che fa piacere perché conferma lo spirito con cui “Pillole di Tunnelling” è nata: portare contenuti tecnici solidi in un formato agile, accessibile e soprattutto aperto al confronto, dove chi ascolta può intervenire, fare domande, condividere dubbi e curiosità. La ripartenza è avvenuta con il dodicesimo episodio, dedicato a un tema molto attuale e centrale per il settore: l’ammodernamento delle gallerie esistenti della rete autostradale italiana. Negli ultimi anni, infatti, la gestione dell’esistente ha richiesto un salto di qualità, sia in termini di consapevolezza del rischio sia per l’evoluzione del quadro normativo e delle pratiche di asset management. Nel webinar si è parlato del programma di assessment avviato da Autostrade per l’Italia a partire dal 2020, un percorso importante che ha interessato circa 365 km di gallerie, per un totale di 597 fornici, e che ha segnato il passaggio da una manutenzione “reattiva” a un modello più evoluto e integrato di gestione, in linea con le nuove Linee Guida Gallerie. Il cuore dell’incontro è stato proprio il ragionamento su come si arriva a scegliere il tipo di intervento più adatto in funzione delle condizioni dell’opera. Non una scelta “standard”, ma un processo che si fonda su analisi di rischio preliminari, valutazioni di sicurezza multidisciplinari e su una metodologia FMECA (Failure Mode and Effects Analysis) in grado di approfondire, fornice per fornice, la storia costruttiva e l’evoluzione dell’opera nel tempo. Da qui discendono strategie di intervento mirate, fino ad arrivare, quando necessario, alla rigenerazione completa dei rivestimenti con criteri strutturali e sismici aggiornati. È emersa con forza l’idea di un approccio olistico che guarda alla galleria lungo tutto il suo ciclo di vita e che si inserisce in un sistema di asset management in continua evoluzione, dove la conoscenza diventa la base per decidere e programmare in modo più efficace. A raccontare questo percorso sono stati due giovani professionisti con esperienze già molto solide nel mondo del tunnelling: Daniele Di Fiore ed Emanuela Malvaso . Daniele , ingegnere strutturista e geotecnico laureato nel 2015 presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II, ha conseguito nel 2023 un master di II livello in Gestione della Sicurezza delle Reti e dei Sistemi di Trasporto presso l’Università di Genova. Dopo diverse esperienze in cantieri di opere ge -

oingegneristiche speciali in Italia e anche all’estero, oggi ricopre il ruolo di Specialista Assessment Gallerie per Tecne S.p.A., seguendo analisi di rischio, progettazione ed esecuzione dei lavori di ammodernamento delle gallerie esistenti della rete autostradale italiana. Emanuela, ingegnere civile e ambientale laureata nel 2022 al Politecnico di Torino, ha sviluppato competenze specifiche nella progettazione di nuove gallerie e nell’ammodernamento dell’esistente; durante tirocinio e tesi presso Systra S.p.A., ha approfondito l’utilizzo dello scavo meccanizzato per una metropolitana urbana e, dal 2023, è entrata in TecneSystra, dove segue attività legate all’assessment delle gallerie della rete di Autostrade per l’Italia, occupandosi dell’applicazione delle Linee Guida 2022 e della progettazione degli interventi. Come sempre, uno degli aspetti più apprezzati di “Pillole di Tunnelling” è la possibilità di interagire durante la diretta attraverso lo spazio dedicato alle Q&A: un modo semplice ma efficace per trasformare ogni puntata in un momento di scambio vero, in cui l’esperienza di chi presenta incontra le esigenze, le domande e le prospettive di chi ascolta.  Il ciclo è quindi ufficialmente ripartito e lo sguardo è già rivolto alla prossima puntata, prevista per marzo 2026. Nel frattempo resta l’invito, nello spirito di condivisione che da sempre ci contraddistingue, a partecipare e a diffondere l’iniziativa: tra colleghi, amici e curiosi, perché la community cresce anche così, puntata dopo puntata. Stay tuned! Se anche tu desideri essere coinvolto nelle attività del Gruppo YMs, seguici sui nostri canali ufficiali e contattaci all’indirizzo e-mail: ym@societaitalianagallerie.it

Team Comunicazione YMs Christian Ghilardi Francesco Ippolito

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THE UNDERGROUND RAILROAD

Colson Whitehead

Pubblicato nel 2016, The Underground Railroad è un romanzo storico che rielabora in chiave visionaria uno degli elementi più noti della storia americana: la rete clandestina utilizzata dagli schiavi afroamericani per fuggire verso gli stati liberi. Whitehead compie una scelta narrativa potente: trasforma questa rete metaforica in una ferrovia sotterranea reale, fatta di tunnel, binari, stazioni e macchinisti.

Per un lettore tecnico o interessato alle opere sotterranee, il romanzo offre una suggestiva reinterpretazione del sottosuolo come infrastruttura di salvezza e redenzione, non solo di trasporto. Le gallerie, infatti, non sono solo parte di una infrastruttura narrativa, ma simbolo potente di spazio di fuga e speranza, luogo oscuro e pericoloso, metafora della storia nascosta. Questo romanzo non è solo una storia di fuga, ma una riflessione sulla memoria e sull’identità americana. Whitehead dimostra come la narrativa possa reinterpretare le “infrastrutture” — reali o simboliche — trasformandole in strumenti per comprendere il presente. Questa lettura rappresenta un perfetto esempio di come il tema del sottosuolo possa essere esplorato anche attraverso la letteratura, ampliandone il significato oltre la dimensione puramente ingegneristica. Il romanzo è uno dei più premiati del XXI secolo: Premio Pulitzer per la narrativa (2017), National Book Award (2016), Carnegie Medal for Excellence, Hurston/Wright Legacy Award (2017) ed è stato inserito tra i migliori

libri del XXI secolo dal New York Times. Recentemente il romanzo è stato adattato in una serie televisiva di grande successo diretta da Barry Jenkins. Edizioni SUR ha pubblicato il libro in lingua italiana con traduzione di Martina Testa.

Link utili

https://www.lafeltrinelli.it/underground-railroad-novel-libro-inglesecolson-whitehead/e/9780345804327 https://www.edizionisur.it/prodotto/la-ferrovia-sotterranea/

Biografia dell’autore

Colson Whitehead nasce a New York nel 1969 e cresce a Manhattan in un ambiente familiare borghese. Fin da giovane sviluppa una forte passione per la lettura, in particolare fumetti e fantascienza, elementi che influenzeranno il suo stile ibrido tra realismo e immaginazione.

Dopo aver frequentato la prestigiosa Trinity School, si iscrive a Harvard, dove studia letteratura inglese e comparata, laureandosi nel 1991. Durante gli anni universitari entra nel Dark Room Collective, un gruppo di giovani scrittori afroamericani che avrà grande influenza sulla sua formazione intellettuale.

Inizia la carriera come giornalista e critico per il Village Voice, per poi dedicarsi completamente alla narrativa. Il suo esordio, The Intuitionist (1999), è già indicativo della sua poetica: un romanzo che mescola realismo urbano ed elementi quasi fantastici per riflettere su razza e società.

Il grande successo arriva con The Underground Railroad (2016), che lo consacra a livello mondiale. Con il successivo The Nickel Boys (2019), vince nuovamente il Pulitzer, diventando il primo autore nella storia a vincerlo per due romanzi consecutivi.

Tra gli altri riconoscimenti si menzionano: MacArthur Fellowship (2002), Guggenheim Fellowship (2013) e Library of Congress Prize for American Fiction (2020).

Whitehead è oggi considerato uno degli autori più importanti della letteratura americana contemporanea, capace di attraversare generi diversi mantenendo una forte attenzione ai temi della memoria, del razzismo e dell’identità.

a cura di Diego Sebastiani

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