INDICE 1. Premessa pag. 2 2. Descrizione generale del sistema fognario di Cardito pag. 3 3. Inquadramento storico delle problematiche del sistema fognario pag. 5 4. Descrizione stato dei luoghi delle aree di intervento pag. 8 5. Descrizione del nuovo schema fognario pag.10 6. Calcolo delle portate di progetto pag.11 7. Materiali previsti pag.12 8. Dimensionamento e verifica idraulica delle condotte pag.15 9. Verifica del recapito pag.17 10. Verifica statica delle condotte pag.18 11. Interventi previsti pag.20 12. Cronoprogramma pag.23 13. Quadro economico e fonti di finanziamento pag.24 1 1. PREMESSA Nella presente relazione vengono descritti i lavori di adeguamento del sistema fognario I lotto con cui si interviene sulle aree a sud-est del comune di Cardito comprese fra via Donadio (ex SS.87) e viale I Maggio. Il recapito finale degli afflussi provenienti da quest’area è costituito dal collettore fognario in P.zza S. Croce, laddove confluiscono le suindicate strade. Il collettore poi prosegue fino a P.zza Madonna delle Grazie e da qui, attraverso il territorio di Caivano, termina nell’ Emissario Consortile (relativo ai Comuni di Arzano, Cardito, Casavatore, Crispano, Frattamaggiore e Frattaminore) adducente all’impianto di trattamento ubicato in Orta di Atella. Dallo studio delle problematiche del collettore fognario in corrispondenza di P.zza Madonna delle Grazie è scaturita la necessità di limitarne le portate affluenti ed, in particolare, quelle provenienti dall’area a sud-est del territorio comunale, compresa fra via Donadio (ex SS.87) e viale I Maggio, deviabili attraverso una fognatura da realizzarsi in via Piave ed in via Isonzo nel collettore regionale PS/3 che attraversa il territorio di Afragola proprio in corrispondenza del confine con Cardito in corrispondenza dell’uscita dell’Asse Mediano. La zona interessata dall’intervento ha una superficie di circa 50 ha ed è confinata a sud-est dal territorio di Afragola ed a nord-ovest dalla fascia occupata dall’Acquedotto Campano con le due tubazioni φ1100 e φ1350. A questa interferenza risale la principale criticità del sistema di smaltimento locale, infatti la fognatura esistente su via Donadio presenta un manufatto di by-pass in corrispondenza delle due tubazioni nei pressi dell’incrocio con via Enaudi. Tale soluzione è risultata funzionale fino a quando il notevole aumento delle aree urbanizzate e l’estremizzazione delle intensità degli eventi meteorologici ha determinato un aumento della portata in fogna non più compatibile con la capacità di deflusso del suindicato by-pass. L’intervento di adeguamento del sistema fognario dell’area sud-est del territorio comunale risponde pertanto a queste due finalità: - riduzione delle portate adducenti all’emissario presente in P.zza Madonna delle Grazie; - eliminazione degli estesi allagamenti su via Donadio attraverso la realizzazione di una nuova fognatura in via Piave. 2 2. DESCRIZIONE GENERALE DEL SISTEMA FOGNARIO DI CARDITO Il comune di Cardito è dotato di un sistema di fognatura di tipo misto con due bacini imbriferi che adducono a recapiti distinti (v. fig.1): - il bacino nord convoglia le acque nell’emissario consortile fra i comuni di Arzano, Cardito, Casavatore, Crispano, Frattamaggiore e Frattaminore adducente all’impianto di trattamento ubicato nel territorio di Orta di Atella; - il bacino sud convoglia le acque nel Collettore PS3/2, gestito dal Consorzio Igienico Sanitario fra i comuni di Afragola, Casalnuovo ed Casoria, adducente all’impianto di trattamento ubicato nel territorio di Acerra. L’area afferente il bacino nord è circa 275 ettari e comprende i centri storici di Cardito e Carditello, l’area SLAI, la zona SAIC, parte di via Fermi e C.so Italia e travv., la zona artigianale SLAI, parte della S.S.87 e travv. L’immissione principale è costituita dal “Collettore Allacciante l’Emissario Consortile”, con uno speco in cls avente sezione 250 x 180 cm, che inizia in via Gramsci, prosegue lungo P.zza Madonna delle Grazie per poi prolungarsi nel territorio di Caivano lungo via Diaz. Una seconda immissione, meno significativa, è costituita dal Collettore Cassano. L’area afferente il bacino sud è circa 50 ettari e comprende le Masserie Sollo e Lombardi, via Voltacarrozza, parte di via Fermi, parte di C.so Italia. L’immissione nel collettore PS3/2 avviene attraverso una fognatura sulla S.S. 87 con sezione rettangolare 100 x 150 cm che intercetta il collettore PS3/2, con speco rettangolare di dimensioni 180x180, nel territorio di Afragola. L’intero sistema di smaltimento, come detto in premessa, risente di una orografia sfavorevole del territorio che risulta sostanzialmente pianeggiante con limitatissime pendenze naturali disponibili, causa di una generale limitata funzionalità dell’impianto di smaltimento accentuata da un’insufficienza dimensionale delle fogne, soprattutto quelle secondarie, evidenziata dal progressivo e caotico sviluppo edilizio nonché dall’estremizzazione degli eventi piovosi riscontrabile negli ultimi anni A ciò si aggiunge il vincolo, come detto in premessa, costituito dalle condotte dell’acquedotto campano (due tubazioni φ1100 e φ1350 disposte da est ad ovest dell’intero territorio) che impediscono il normale deflusso a gravità delle fognature. Il primo “Progetto Esecutivo della Fognatura Urbana e del Collettore Allacciante all’Emissario Consortile” del comune di Cardito, esaminato dal C.T.R. con parere favorevole n° 429 del 09/10/81, interessava solo parte del territorio, il cui bacino di influenza aveva recapito in un Emissario Consortile (relativo ai Comuni di Arzano, Cardito, Casavatore, Crispano, Frattamaggiore e Frattaminore) adducente all’impianto di trattamento ubicato in Orta di Atella. La costruzione del collettore allacciante in c.a. all’emissario consortile risale allo stesso periodo e fu realizzato in 3 sostituzione del vecchio condotto in muratura nato dal tombamento dell’originario canale di scolo a cielo aperto. A seguito delle notevoli urbanizzazioni di aree in origine scarsamente provviste di insediamenti, nel 1999 fu eseguita una nuova verifica del sistema di fognatura, nella quale fu preso atto dell’esistenza di una possibilità di recapito aggiuntiva costituita dal Collettore PS3/2, gestito dal Consorzio Igienico Sanitario fra i comuni di Afragola, Casalnuovo ed Casoria, adducente all'impianto di trattamento consortile di Acerra. Il nuovo progetto generale fu suddiviso in funzione dei due bacini imbriferi, nord e sud come prima descritti, ottenendo i pareri favorevoli dell’Autorità di Bacino Nord Occidentale nonché del C.T.R.: - Bacino Sud - pareri favorevoli dell’Autorità di Bacino Nord Occidentale del 29/07/99 e del C.T.R. n.75 del 12/05/99; - Bacino Nord - pareri favorevoli dell’Autorità di Bacino Nord Occidentale 24/11/00 e del C.T.R. 172 del 12/12/00. 301 del Nel nuovo progetto generale fu confermata la scelta di un sistema fognario misto (chiare e luride convogliate unitamente), dettata essenzialmente dalle seguenti considerazioni: i recapiti finali sono di tipo misto e non sussiste corso d’acqua, alveo, fiume o fosso cui poter convogliare separatamente le acque chiare di sola pioggia, circostanze che rendevano del tutto vano, oltre che antieconomico, convogliare separatamente le acque chiare e quelle luride. 4 3. INQUADRAMENTO STORICO DELLE PROBLEMATICHE DEL SISTEMA FOGNARIO La problematica principale del sistema fognario è costituita dalla mancanza di capacità di deflusso in una vasta zona in corrispondenza di Piazza Madonna delle Grazie, al confine fra Cardito e Caivano, con allagamenti significativi che hanno dato luogo a numerosissimi contenziosi avviati dagli esercizi commerciali, dai privati ivi residenti, dagli automobilisti danneggiati nel corso delle piene per risarcimenti danni nei confronti di entrambi i comuni che si chiamano vicendevolmente in causa senza, in realtà avere la precisa cognizione del problema. Tale situazione spingeva il comune di Caivano, nel luglio del 2000, ad eseguire un rilievo del sistema fognario in via Diaz dal quale si evinceva che nel tratto compreso fra il campo sportivo e l’incrocio con via Libertini sussistono due collettori, un primo in muratura con sezione scatolare 170x200 cm con copertura a volta, un secondo (il collettore realizzato nel 1981allacciante l’emissario consortile) in calcestruzzo cementizio con sezione scatolare 250x180 cm con soletta di copertura in c.a. Lo speco in muratura costituisce l’originaria fognatura del comune di Cardito che scaricava nel fossato una volta presente lungo il tracciato di via Diaz. Tale fogna, dopo un percorso di circa 390 m lungo via Diaz sul lato sinistro idrografico, si innesta sul collettore 250x180 e presenta gia da tempo problemi di impermeabilità al punto da essere stata oggetto di interventi in via Gobetti sul territorio di Cardito. A seguire nel tratto compreso fra via Libertini e via Caputo sussiste, sul lato destro idrografico, un altro collettore fognario 150x185 cm anch’esso recapitante nel collettore allacciante l’emissario consortile. Nel 2004, nell’ambito del progetto esecutivo II lotto del sistema fognario, il comune di Caivano dispose la videoispezione del collettore a partire dall’incrocio con via Libertini. Da tale indagine risultò che in tre punti erano presenti ostruzioni del collettore, di cui due particolarmente significative che furono eliminate. Inoltre Caivano procedette alla dismissione della fognatura in muratura presente nel primo tratto di via Diaz creando, a valle dell’incrocio con via Gobetti, una nuova immissione nel collettore allacciante l’emissario consortile. Gli interventi sul collettore, con contributo economico anche del comune di Cardito, che tuttavia non hanno dato i risultati attesi in quanto gli allagamenti si sono ripresentati nuovamente (ed in frequenza anche maggiore). L’intervento del comune di Caivano, che si riteneva risolutivo (avendo ipotizzato un rigurgito da valle del collettore), non ebbe i risultati attesi in quanto gli allagamenti, di cui di seguito si riportano le date di accadimento, si sono ripresentati nuovamente e con maggiore frequenza. anno 2005 – 04 marzo, 26 settembre, 03 ottobre; anno 2006 – 06 giugno, 08 giugno, 28 giugno, 15 settembre, 26 settembre, 28 novembre; anno 2007 – 06 gennaio, 4 settembre, 26 settembre 5 Inoltre negli episodi maggiormente significativi si è verificato il fuori servizio della cabina ENEL posta in P.zza Madonna delle Grazie, circostanza che testimonia innalzamenti del livello dell’acqua superiori a 50 cm nella zona della piazza maggiormente depressa per una superficie di oltre 2000 mq Con nota prot. 1209 del 24/01/07 la Regione Campania comunicava l’assegnazione in via programmatica, nell’ambito dei finanziamenti di cui al POR Campania 2000/2006 – ATO2 – Programmazione seconda fase, di un finanziamento di € 1.500.000 relativo ai lavori di “Ristrutturazione rete fognante”. Sono stati avviati pertanto una serie di studi ed indagini, innanzitutto nel gennaio del 2007 il Comune di Cardito ha disposto una videoispezione del collettore nel tratto non indagato dal comune di Caivano compreso fra P.zza Madonna delle Grazie e via Libertini. Le considerazioni principali dell’ispezione eseguita risultano le seguenti: in un tratto di circa 400 m a partire da P.zza Madonna delle Grazie c’è un ristagno di sedimenti per un altezza di circa 40 cm che parzializza la sezione; sono presenti diversi attraversamenti di condotte all’interno del collettore; sono visibili distacchi dalle pareti dei piedritti che ingombrano parzialmente il collettore; sono manifesti le tracce di funzionamento in pressione del condotto; sono evidenti segni di degrado della soletta in c.a.; è presente una marcata fessurazione dei piedritti in calcestruzzo non armato; ci sono infiltrazioni di acqua da tergo dei piedritti. Successivamente alla videoispezione è stato disposto un rilievo di dettaglio del piano di scorrimento del collettore per verificare l’affidabilità di quello a disposizione del comune di Caivano che presentava pendenze dell’ordine del 0,4‰. Il rilievo è stato condotto provvedendo alla lettura topografica del centro del collettore nei punti accessibili attraverso i pozzetti di ispezione. La ricostruzione del profilo conferma la presenza di un piano di scorrimento con tratti addirittura in contropendenza. Tenuto conto della complessità e della specificità del problema, che affligge da decenni i comuni di Cardito e Caivano, è stata affidata al prof. Michele Di Natale, preside della Facoltà di Ingegneria della II Università di Napoli nonché titolare della cattedra di “Progettazione e gestione dei sistemi idrici integrati”, la consulenza per uno studio idrologico - idraulico del collettore in questione che richiede valutazioni di carattere generale e sovracomunali. Dagli studi è emerso che le problematiche dipendono sostanzialmente da deficienze idrauliche e strutturali del collettore di collegamento della rete fognaria del comune di Cardito all’emissario 6 consortile. La fogna, realizzata dal comune di Cardito nel 1981 e che si sviluppa per circa 1500 m nel territorio di Caivano, risulta sottodimensionata rispetto alle portate desumibili dall’applicazione dei modelli idrologici attualmente in uso, inoltre le pendenze sono estremamente basse (valori medi dello 0,06%), in alcuni tratti addirittura in contropendenza rispetto alla direzione di deflusso delle acque. In data 11 luglio è stata eseguito un primo incontro con il comune di Caivano per l’analisi di possibili soluzioni, fra cui la risoluzione ottimale consistente nel rifacimento integrale del collettore con costi ed impatto, sociale ed ambientale, sulla cittadinanza elevatissimi, al punto tale da rendere non sostenibile l’intervento. In data 2 agosto in sede Consiglio Comunale del comune di Cardito fu dato mandato al Responsabile dei Lavori Pubblici di perseguire fra le diverse possibilità di intervento quella che consentisse attraverso una serie di interventi, da attuare con un programma strutturato per lotti, di mitigare progressivamente la problematica, individuando in primo luogo azioni che consentissero una riduzione delle portate confluenti in Piazza Madonna delle Grazie. 7 4. DESCRIZIONE STATO DEI LUOGHI DELLE AREE DI INTERVENTO L’area sud-est del paese si sviluppa sostanzialmente lungo le due direttrice principali: via G. Donadio (ex SS.87) e viale I Maggio che confluiscono in P.zza S. Croce. Fra i due assi viari, caratterizzati dalla presenza sia di attività industriali che commerciali, è inclusa una zona, sostanzialmente con edificazione residenziale, comprendente le strade: via Piave , via Isonzo, via della Repubblica, via della Costituente, via della Resistenza, via Einaudi, via delle 4 Giornate. Inoltre, sempre nella area a sud della fascia occupata dalle condotte dell’Acquedotto Campano, sono incluse le traverse comprese fra viale I Maggio e via S. Paolo: via Rabin, via Madre Teresa di Calcutta, via Ghandi, via Martin Luther King. Nella fig. 2 è riportato lo schema del sistema fognario esistente dal quale si evince che: - nella fognatura in recapitano via Donadio via Einaudi, via P.co Flora, via Vanoni, via Oberdan, via Greco; - nella fognatura in viale I Maggio recapitano via Piave, via Isonzo, via della Repubblica, via della Costituente, via della Resistenza, via Martin Luther King; Via Donadio si estende nel territorio di Cardito da sud a nord lungo la direzione Napoli-Caserta per circa 2,3 km, rappresentandone il confine con il comune di Afragola per un tratto di lunghezza complessiva pari circa ad 1 km, interrotto in corrispondenza dell’intersezione con il cavalcavia dell’asse Mediano laddove la carreggiata rientra interamente nell’ambito di Afragola. Questa articolata competenza amministrativa sulla strada ha probabilmente dato luogo anche ad una contorta gestione delle fognature. Originariamente la strada era provvista di due fossi laterali a cielo aperto, parzialmente coperti nelle zone urbanizzate, poi fu realizzata una fognatura φ700 al centro della carreggiata nel territorio di Cardito, senza tuttavia eliminare completamente i canali laterali, a partire dall’intersezione con il cavalcavia dell’Asse Mediano fino a P.zza S. Croce laddove confluisce nel collettore principale del paese. Lungo il percorso la fognatura interseca il manufatto in c.a dell’Acquedotto Campano per l’attraversamento delle proprie due tubazioni in corrispondenza dell’incrocio con via Einaudi. Per superare tale ostacolo fu realizzato un manufatto di by-pass che determina oggi una serie di disservizi, in particolare il rigurgito della fognatura di via Einaudi con estesi allagamenti in strada ed, in taluni casi, nei piani interrati delle abitazioni. Viale I Maggio si estende per circa 0,5 km ed è la strada di ingresso a Cardito dall’uscita dell’asse Mediano. La fognatura presente recapita in P.zza Madonna delle Grazie e lungo il percorso riceve le acque dalle seguenti traverse a sud, mentre dal lato nord si immette unicamente la fogna di via Martin Luther King. Le altre traverse a nord, via Rabin, via Madre Teresa di Calcutta, via Ghandi, scaricano tutte in direzione di via S. Paolo, laddove a margine della strada provinciale, priva di fognatura, è situata 8 una cameretta in cui con un sistema di troppo pieno le acque confluiscono nella fogna di via Don G. Capasso. Le strade in cui è previsto intervenire sono: Via Piave e via Isonzo, oltre che su di un tratto di via Donadio. Via Piave è lunga circa 315 m, presenta una larghezza variabile lungo il suo percorso e mediamente la sede stradale è larga circa 7.5 m. La sede stradale ed i marciapiedi sono in asfalto. I lotti su via Piave risultano quasi tutti edificati con edifici che non superano i tre piani. I sottoservizi riscontrati sono: tubazioni rete idrica, fognatura e gas, cavidotti enel e telecom. E’ presente l’impianto di pubblica illuminazione. Via Isonzo è lunga circa 165 m, presenta una larghezza costante di circa 7.0 m. La sede stradale è in asfalto, mentre i marciapiedi sono presentano una tipologia di pavimentazione in masselli di calcestruzzo. I lotti su via Isonzo risultano quasi tutti edificati con edifici che anche in questo caso non superano i tre piani. I sottoservizi riscontrati sono: tubazioni rete idrica, fogna e gas, cavidotti enel e telecom. E’ presente l’impianto di pubblica illuminazione. 9 5. DESCRIZIONE DEL NUOVO SCHEMA FOGNARIO L’adeguamento del sistema fognario per le aree a sud-est del paese prevede la realizzazione di un recapito nel collettore PS/3 nel territorio del comune di Afragola in C.so Meridionale presso l’uscita dell’Asse Mediano (fig. 3). Il collettore PS/3 sarà raggiunto attraverso una nuova fognatura da realizzare in via Piave che sarà estesa fino all’intersezione con via Donadio. Lungo tale strada sarà inoltre invertito il tratto fognario compreso fra via Einaudi e via Piave in modo da scaricare in direzione di quest’ultima. Inoltre sarà realizzata una nuova fognatura in via Isonzo dimensionata in modo da poter fungere da recapito per le acque provenienti da viale I Maggio, sul quale dovrà, in futuro, essere invertita la direzione della fognatura, nel percorso compreso fra via della Resistenza e via Isonzo, con profondità tali da poter far recapitare anche porzioni di via Rabin, via Madre Teresa di Calcutta, via Ghandi, nonché via M.L. King. Non si prevedono interventi di adeguamento nelle traverse via della Resistenza, via della Costituente, via della Repubblica, via Enaudi, via P.co Flora e via Vanoni. 10 6. CALCOLO DELLE PORTATE DI PROGETTO Il dimensionamento delle fognature è stato realizzato sulla scorta del progetto generale approvato con delibera di G.M. n.122 del 05/07/01, tuttavia la modifica prevista, sia del tracciato che del recapito finale, finalizzata al miglioramento della funzionalità del sistema fognario dell’area sud-est del paese nonché alla riduzione della portata affluente in P.zza Madonna delle Grazie, ha comportato la necessità di revisionare i calcoli idraulici. Inoltre si è tenuto conto dei recenti studi condotti dall’Autorità di Bacino Nord Occidentale Campania nell’ambito del Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico, applicando le legge di pioggia derivanti dall’applicazione del nuovo modello idrologico di piena dei Regi Lagni ma con tempo di ritorno 20 anni. Per quanto detto sono stati confrontati i risultati derivanti dall’applicazione delle seguenti leggi di pioggia: h (mm) = 40,08 T0.56 legge di pioggia ex Cassa per il Mezzogiorno h (mm) = 45,55 T0.43 legge di pioggia Autorità di Bacino con T = 20 anni Il modello applicato per la verifica delle portate pluviali è quello dell’invaso semplificato, in cui si è tenuto conto dell’influenza riduttiva dell’ “effetto area”, in accordo con gli studi del “Puppini”, che suggerisce di modificare opportunamente la legge di pioggia nella seguente: h (mm.) = a’ x T (ore) n’ dove a’ = a x [1 – 0,052 x (S / 100) + 0,002 x (S /100) 2 ], essendo a = 40,08 oppure 45,55 ed S la superficie gravante espressa in ettari; n’ = n = 0,56 oppure 0,43, in accordo agli studi idrologici che hanno dimostrato essere n una caratteristica costante della zona pluviometrica. Al fine di eseguire la verifica per le portate pluviali delle sezioni di progetto sono state individuate, laddove non coincidenti con quelle indicate nel progetto generale, a causa della modifica del tracciato e del recapito finale suindicata, le superfici dei bacini gravanti su ciascun tratto ed i relativi coefficienti di afflusso valutati, in funzione del grado di urbanizzazione delle distinte zone afferenti. Il modello di calcolo utilizzato per la valutazione delle portate pluviali è quello dell’invaso lineare che si basa, in virtù di alcune considerazioni preliminari, sull’assunto di una corrispondenza lineare fra il volume W(t), complessivamente invasato sul bacino e nella rete, e la contemporanea portata Q(t) defluente attraverso la sezione finale del collettore. Normalmente nel caso di reti di 11 drenaggio urbano, il volume totale invasato Wm a monte della sezione di calcolo viene determinato in base alla relazione: Wm = woS+WI + ΣI-1 Wi i=1 essendo: wo (piccoli invasi) il volume per unità di superficie costituito dal velo idrico presente sulle superfici scolanti nonché dai volumi invasati nelle capacità secondarie (pozzetti, fognoli, caditoie, drenaggio stradale, ecc.) che comunque contribuiscono al deflusso; WI (invaso proprio) il volume invasato all’interno del collettore I di progetto; Wi (invasi di monte) il volume invasato all’interno del collettore i-esimo, a monte del tratto I di calcolo. Di seguito si riporta la procedura di calcolo con il metodo italiano dell’invaso per la valutazione delle massime portate di colmo di piena: 1) si determina preliminarmente la curva di probabilità pluviometrica corrispondente al periodo di ritorno T con cui si vogliono stimare le portate di piena; 2) per ogni ramo si valuta l’area parziale sottesa Si ed il valore del coefficiente di afflusso φi; 3) per ogni sezione di calcolo si determina l’area totale sottesa S ed il coefficiente d’afflusso medio φ che potrà essere calcolato come media pesata dei coefficienti di afflusso delle singole aree in cui è stata suddivisa l’area sottesa: φ = Σi φi Si /Σi Si 4) si fissa il volume dei piccoli invasi per ogni singola area; 5) si calcola, partendo dai tratti sorgenti di monte, il volume totale invasato a monte della sezione di calcolo, in base all’espressione prima riportata assumendo una portata di progetto Q. 6) noto Wm e quindi w = Wm/S si calcolerà il coefficiente udometrico u e si verificherà che la portata Q = u x S coincida con quella assunta al punto precedente altrimenti si procede ad una ulteriore iterazione. In bibliografia tecnica sono riportati metodi semplificativi fondati sull’assunto che il rapporto fra il volume dei piccoli invasi wo e quello proprio del collettore w’ è funzione dell’area e della pendenza media del bacino. L’espressione utilizzata, validi per bacini a media pendenza, è la seguente: w’/wo = 0,29 A0,227 in cui A è espresso in ha ed il volume dei piccoli invasi è stimato pari a 50 m3/ha. Nelle tabb. 1 si riportano i valori delle aree colanti complessive afferenti ogni singolo tratto con i rispettivi coefficienti di afflusso medi pesati e le portate pluviali di progetto con le due diverse leggi di pioggia. 12 Fogna Strade Area Totale mq φm Q (l/s) Q (l/s) h = 40,08 T 0.56 h = 45,55 T0.43 1_0 Trav. C.so Meridionale (Afragola) 519.200 0,40 1.741 2.335 2_1 Via Piave 399.610 0,36 1.210 1.589 3_1 Via Isonzo 107.880 0,52 560 897 4_3 viale I Maggio – da via della resistenza a via Costituente 82.380 0,50 406 643 5_4 viale Maggio – da via Costituente a via Isonzo 46.230 0,50 231 373 6_2 via P. Donadio (ex SS.87) dir Afragola 270.530 0,30 645 797 7_2 via P. Donadio (ex SS.87) dir Cardito 94.740 0,50 464 733 Tab. 1 : portate pluviali Come si evince dai risultati, le portate derivanti dall’applicazione della legge di pioggia dell’Autorità di Bacino sono maggiori di circa il 40%. 13 7. MATERIALI PREVISTI I materiali impiegati per la realizzazione delle principali parti del sistema fognario sono i seguenti: − condotte fognarie principali Tubazioni in PEAD (polietilene alta densità) a doppia parete, corrugato esternamente e liscio internamente, rispondenti alle prescrizioni previste nelle specifiche tecniche costituite dalla norma prEN 13476-1 tipo B settembre 2000. I condotti, in barre da 6 o 12 m, saranno giuntati con appositi manicotti corredati da giunzioni elastomeriche da posizionare singolarmente sulla prima gola di corrugazione di ciascuna testata del tubo ( in alternativa si potranno realizzare le giunzioni anche con con saldature di testa) e posati su un letto di sabbia avente spessore minimo 25 cm. La scelta del PEAD, rispetto ad altri materiali anche di natura plastica (PVC) è stata dettata dalle peculiarità richieste alla fogna da realizzare di seguito riassunte: elevata resistenza media all’aggressività chimica derivante da sostanze di origine artigianale; minore scabrezza idraulica, per ottenere valori più elevati delle velocità connesse con le portate più basse, in funzione della ridotta pendenza disponibile; adeguata sicurezza statica in funzione sia del ridotto ricoprimento utilizzabile e sia dei notevoli carichi stradali da mezzi pesanti. − condotte fognarie di adduzione delle utenze (privati e caditoie pluviali) Tubazioni in PVC rigido (policloruro di vinile) con giunto a bicchiere ed anello elastomerico di tenuta per condotte di scarico interrate, conformi alle norme EN1401, − pozzetti di ispezione e/o di confluenza Pozzetti in conglomerato cementizio gettato in opera Rbk 250, conforme alla norma UNI 9858, armato con acciaio in barre del tipo Fe B 38 K relativamente al manufatto di immissione da realizzare su C.so Meridionale in corrispondenza del recapito finale costituito dal collettore regionale PS/3 avente dimensioni 180 x 190. Pozzetti costituiti da elementi prefabbricati in calcestruzzo vibrato ad alta resistenza classe Rck 350kg/cmq, mediamente armato, con pareti non inferiori a cm 15 e fondo non inferiore a cm 10, con impronte laterali per l'immissione di tubi, ricoperto con soletta di tipo pesante per traffico carrabile su strade di prima categoria, di spessore non inferiore a cm 20, con asola preformata per l'alloggiamento di chiusini quadrati da lato 60 cm. .L’accesso è previsto attraverso chiusini in ghisa sferoidale secondo le norme UNI 4544 ed UNI EN 124 classe D400 per traffico pesante. − Caditoie e pozzetti di immissione delle utenze Pozzetto prefabbricati in cemento vibrato con griglia/chiusino in ghisa sferoidale classe C400 14 8. DIMENSIONAMENTO E VERIFICA IDRAULICA DELLE CONDOTTE Nei sistemi unitari di smaltimento i collettori sono dimensionati in base alle portati meteoriche che risultano nettamente prevalenti rispetto a quelle reflue in occasione dei massimi eventi di progetto. Il dimensionamento dello speco, consistente nel determinare le dimensioni da assegnare tali che la portata di progetto Qp possa transitare con un tirante idrico h in grado di assicurare un prefissato franco minimo di sicurezza e quindi un grado di riempimento quanto più prossimo al massimo ammissibile, avviene per tentativi mediante procedimenti di verifica idraulica, avvalendosi delle scale di deflusso specifiche Il calcolo di dimensionamento presuppone una preliminare definizione della forma e della pendenza i da assegnare alla canalizzazione, nonché la scelta dei materiali con i quali la fognatura sarà realizzata. Pertanto si è proceduto a verificare che, in corrispondenza del deflusso della massima portata, i valori del grado di riempimento e della velocità massima fossero inferiori ai limiti indicati nella Circolare del Ministero dei LL.PP. n. 11633/74 che risultano: grado di riempimento massimo inferiore a 0.8 (in genere si accettare valori del grado di riempimento pari a circa il 70%, valore ridotto a 50% per condotte di piccolo diametro inferiore a 40 cm, garantendo comunque un franco minimo di 20 cm); velocità massima connessa con la portata pluviale inferiore ai 4-7 m/s (condizione chiaramente verificata in virtù della scarsa pendenza). Le verifiche sono state effettuate applicando la nota relazione di Gaukler-Strikler: Q = k σ R3/2 i1/2 dove: Q = portata in m3/s; σ = sezione idrica (mq); R = σ/P = raggio idraulico (m); P = perimetro bagnato; i = pendenza del collettore; k = coefficiente di scabrezza In tale relazione, fissato il diametro interno della tubazione φ (corrispondente ad una misura commerciale), nota la portata Q, indicata la scabrezza k (in funzione del materiale) e la pendenza i, ed essendo la sezione idrica σ ed il raggio idraulico R funzioni del tirante idrica h e del diametro interno si ricava per tentativi il valori di h e, conseguentemente quelli di σ e di V = Q/σ. Per quanto concerne il coefficiente di scabrezza, in funzione della scelta del materiale in PEAD, si è assunto il valore di 100, inferiore a quello normalmente garantito dai costruttori (105) per le tubazioni in PEAD strutturato corrugato. 15 Nella Tab.2 sono riportati, per ciascuno dei tratti di progetto, i valori del grado di riempimento (h/D) e delle velocità calcolati per la condizione di deflusso ritenuta ottimale. Portata Pendenza Diametro Altezza Velocità Riempimento Q (l/s) imin φ(mm) h (cm) V (m/s) h/D trav. C.so Meridionale (Afragola) 2334,77 0,005 1000 0,78 3,5 0,78 via Piave 1588,85 0,0039 1000 0,69 2,76 0,69 via Isonzo 896,78 0,003 1000 0,52 2,2 0,51 4_3 viale I Maggio 643,05 0,003 800 0,48 2,01 0,6 5_4 viale Maggio via P. Donadio (ex SS.87) via P. Donadio (ex SS.87) 372,97 0,002 600 0,51 1,44 85,5% 797,30 0,005 800 0,47 2,58 59,0% 733,02 0,003 800 0,53 2,07 0,66 1_0 2_1 3_1 6_2 7_2 Tab. 2 : verifiche idrauliche Le portate nere sono state valutate nella misura stimata nel progetto generale e cioè pari a 320 lt abitante equivalente / giorno. Per il calcolo del coefficiente di punta, da adottare nelle verifiche per le portate nere, si è adottata la formula del “Rich” (Cp = 15,85 x Ab. Eq.- 0,167 ), ottenuta dallo studio di collettori fognari ed impianti di trattamento per popolazioni da 10 a 1.000.000 di abitanti equivalenti. In ottemperanza alla Circolare del Ministero LL.PP. n° 11’633 del 07/01/1974, “Istruzioni per la progettazione delle fognature e degli impianti di trattamento delle acque di rifiuto”, si è verificato che le velocità delle portate nere di punta risultassero maggiori di 50 cm/s, velocità minima necessaria ad evitare accumulo di fanghi sul fondo fogna. 16 9. VERIFICA DEL RECAPITO Il recapito del nuovo sistema fognario dell’area sud-est del paese è costituito dal collettore nord del sistema PS/3 in corrispondenza di C.so Meridionale nel territorio di Afragola nei pressi dell’uscita dell’Asse Mediano. Dagli elaborati progettuali acquisiti dal Consorzio Igienico Sanitario, ente gestore attualmente soppresso, risulta che la sezione di immissione è costituita da uno speco rettangolare con dimensioni 1.80 x 1.80 con pendenza 0,0041, per una portata pluviale massima pari a 6,4 mc/s che transita con un tirante di circa 1,20 cm ad una velocità di 3,2 m/s. La portata complessiva del collettore, dopo l’immissione, è stata calcolata, nell’ipotesi cautelativa di contemporaneità dei fenomeni di piena e senza tener conto che parte delle aree colanti considerate nei calcoli sono relative a zone del territorio di Afragola già considerate per il dimensionamento del collettore, pari a circa 8,1 mc/s. Dalla scala di deflusso del collettore, riportata in fig.4 , si evince che la portata complessiva, pari a circa 8,1 mc/s, transita con un grado di riempimento pari a circa l’80%, compatibile con il corretto funzionamento, ed una velocità di circa 3.04 m/s. L’assenza di rigurgiti è verificata valutando la perdita di carico nel manufatto di immissione applicando il principio di conservazione della quantità di moto: 'H = (V22 / 2g) – K (V21 / 2g) Ove il pedice 1 si riferisce al condotto principale entrante ed il pedice 2 al condotto uscente. Il valore del coefficiente K per un angolo di 60°, quale quello previsto, risulta (da ASCE e WEF, 1992) pari a 0,35. Il valore di 'H = (3,04^2 / 2 x 9,81) – 0,35 x (3,2^2 / 2 x 9,81) = 28,8 cm risutlta tale da non influenzare il flusso della fognatura in progetto con fenomeni di rigurgito. Di seguito si riportano le quote del fondo fogna e del tirante idrico nei due condotti nella sezione di immissione: Fogna Immissione φ1000 Tipologia speco Circolare Collettore Nord PS/3 Rettangolare Q.ta fondo fogna - 3.60 Tirante idrico 0.78 - 4.80 1.20 Tab. 3 : verifiche idrauliche 17 10. VERIFICHE STATICHE DELLE CONDOTTE Di seguito si riportano i calcoli statici relativi alle tubazioni del sistema fognario previsto in via Piave, via Isonzo e via Donadio. Lo scopo delle verifiche di sicurezza è di garantire che l’opera, cioè la struttura presa nel suo insieme e ciascuno dei suoi elementi costruttivi, sia in grado di resistere adeguatamente alle azioni cui potrà essere sottoposta rispettando le condizioni necessarie per il suo esercizio normale ed assicurando la sua conservazione nel tempo. Tali verifiche sono prescritte da diverse normative ed in particolare sono previste nell’Allegato 4 “Norme tecniche generali per la regolamentazione della installazione e dell’esercizio degli impianti di fognatura e depurazione” della Delibera Interministeriale 4 febbraio 1977 “da effettuarsi ai carichi esterni permanenti ed accidentali tenendo conto anche della profondità di posa e delle principali caratteristiche geotecniche dei terreni di posa e di ricoprimento”. Per valutare il comportamento statico di una tubazione flessibile non è possibile fare riferimento al carico di rottura, in quanto la deformazione del tubo risulta inaccettabile molto prima che si raggiunga il carico di rottura per schiacciamento. Pertanto è necessario determinare la deformazione (inflessione verticale) che dipende essenzialmente dai carichi agenti, dal rapporto diametro/spessore e dal modulo elastico del materiale costituente la condotta oltre che, per le tubazioni poste in trincea, dalle proprietà del suolo (resistenza passiva) che circonda lo stesso. Carico dovuto al rinterro L’appendice A della norma ANSI-AWWA C950/88 e la normativa francese “Ouvrages d’assainissement – Fascicule n.70” prevede di valutare il carico verticale del suolo sul tubo come del prisma di terreno di base D ed altezza H: PST = γt H D Carico determinato dai sovraccarichi verticali mobili La valutazione del carico a livello della generatrice superiore del tubo, dovuto al transito di un mezzo circolante ad un’altezza H sopra la generatrice superiore del tubo, per le tubazioni flessibili ai sensi della norma UNI 7517 può essere calcolato con la seguente espressione: Pvc = pv D φ dove: Pvc carico verticale sulla generatrice superiore del tubo, dovuto ai sovraccarichi mobili concentrati di convogli tipo, in N/m 18 pv pressione verticale al livello della generatrice superiore del tubo, dovuta ai sovraccarichi mobili concentrati, in N/mq D diametro esterno del tubo φ fattore dinamico (1+0,3/H per strade con H pari all’altezza del rinterro in m sulla generatrice superiore del tubo) Il convoglio tipo adottato è quello indicato nelle norme come HT 45 (massa 45 t; tre assi, sovraccarico ruota anteriore 7500 kg, sovraccarico ruota posteriore 7500 kg) cui corrisponde il carico più oneroso stimabile con la seguente espressione: pv = 43100 H–1,206 A tal uopo è opportuno evidenziare che, nel caso di condotta posta al di sotto di sedi stradali asfaltate, i carichi dinamici sono sensibilmente ridotti in virtù dell’effetto esercitato dalla sovrastruttura stradale. Alcune normative straniere considerano l’influenza della pavimentazione valutando il carico dinamico con una altezza di ricoprimento maggiorata di un incremento de calcolato con la seguente espressione: de = d ((Ed/Eb)1/3 –1) d spessore della sovrastruttura stradale (m) Ed modulo di elasticità dell’asfalto (kN/mq) Eb modulo di elasticità del terreno (kN/mq) Calcolo e verifica dell’inflessione diametrale L’inflessione massima nella tubazione è fornita dalla seguente espressione: Δy = ((De Wc +WL) Kx r3) / (Et I + 0.061 Ka Es r3) Δy inflessione verticale del tubo (cm) De fattore di ritardo d’inflessione (rinterro poco profondo e costipamento moderato = 2) Wc carico verticale del suolo sul tubo per unità di lunghezza (N/cm) WL carico mobile sul tubo per unità di lunghezza (N/cm) r raggio medio del tubo, pari a (diametro - spessore)/2 (cm) Et I fattore di rigidità trasversale della tubazione (N cm) Es modulo elastico del terreno Ka fattore di proporzione fra inflessione media e massima (per H< 4,9 m = 0.75) L’inflessione massima a lungo termine delle tubazioni flessibili interrate (Dy/D) non dovrà superare il valore cui corrisponde la deformazione ammissibile stabilita dalla casa produttrice, in particolare garantendo la tenuta dei giunti. Per le tubazioni in PEAD l’inflessione diametrale non deve superare il 5% del diametro iniziale della condotta. 19 11. INTERVENTI PREVISTI Il progetto prevede la realizzazione di un nuovo recapito sul collettore PS/3 da realizzarsi in C.so Meridionale nel territorio del comune di Afragola, nel quale scaricherà la nuova fognatura proveniente da via Piave, della lunghezza complessiva di circa 760 m. La nuova fogna, percorrerà tutta via Piave ed intercetterà le acque provenienti da via Donadio (ex SS.87). L’intervento prevede la realizzazione di un nuovo tratto di fogna su via Donadio, tra l’incrocio con via Piave fino a via Einaudi, per circa 115 m. L’intervento prosegue in via Isonzo per circa 165 m fino all’incrocio in cui si prevede la realizzazione di un pozzetto per la futura immissione della nuova fognatura da realizzarsi in viale I Maggio a partire dall’incrocio con via della Resistenza e che lungo il percorso convoglierà anche le acque di via della Costituente e di via della Repubblica. Il progetto prevede la realizzazione della fognatura lungo il tracciato della fognatura esistente con demolizione completa della stessa compreso gli attuali pozzetti di ispezione. Chiaramente la realizzazione della fognatura proseguirà in modo tale da garantire in ogni momento lo scarico delle fognature esistenti con la messa in opera di un impianto di by pass. Contemporaneamente alla realizzazione della nuova fogna si procederà alla demolizione e rifacimento delle immissioni private e delle caditoie, cercando di ottimizzare il numero e la localizzazione. 11.a Cameretta di immissione (TAV. 9/C) Per ottimizzare l’immissione nel collettore PS/3 è prevista la realizzazione di un apposito manufatto in calcestruzzo armato da gettare in opera con pianta rettangolare di dimensioni interne circa 2.80 x 1.00 m. Le pareti lunghe del manufatto prevedono apposite forometrie da un alto per l’ingresso, inclinato con angolo di 60°, della tubazione in PEAD strutturato M1200 posta in opera su traversa C.so Meridionale e dall’altro per lo scarico sul collettore con un salto di quota di circa 90 cm. Il manufatto di immissione presenterà la platea posta alla stessa quota di fondazione della parete del collettore e complessivamente sarà alto circa 3.10 m. Il solaio di copertura presenterà un foro per l’accesso da cui si ergerà per circa 1.25 m il torrino di discesa con elementi prefabbricati. All’interno del manufatto si provvederà al taglio della calotta del tubo al fine di poter consentirne l’ispezionabilità. 11.b Intervento su via Piave e su traversa C.so Meridionale (TAV 06/a – TAV 07/a) Su via Piave, come sul suo prolungamento verso il collettore di recapito, sarà realizzata una fogna del diametro Φ 1200 con condotte in polietilene strutturato ad alta densità, classe di rigidità 8 kN\m², corrugate esternamente e parete interna liscia e con collegamenti a bigiunto e guarnizione oppure con saldatura di testa. Le tubazioni saranno poste ad una profondità media di 4 m, e rinfiancate con sabbia. Le operazioni di posa delle tubazioni prevedono un primo scavo di 2.70 m di 20 larghezza e 2.20-2.50 m di altezza, con demolizione della fogna esistente e messa a nudo dei sottoservizi esistenti, successiva puntellatura dello scavo per i 2.20-2.50 m di altezza, con pannelli in legno di adeguato spessore, vitoni e doppie guide. Inoltre si procederà con un successivo scavo a sezione obbligata di 1.7 m di larghezza e 1.7 m di altezza, per raggiungere la prevista quota di posa delle tubazioni. Su via Piave come su traversa corso meridionale saranno realizzati pozzetti ogni 20 m circa con elementi prefabbricati in cls delle dimensioni di 150x150 cm. Inoltre si procederà alla demolizione delle vecchie caditoie e immissioni in fogna delle utenze private, ed al rifacimento e razionalizzazione delle stesse secondo gli schemi tipo riportanti negli allegati grafici Solo su traversa di Corso Meridionale, sul territorio di Afragola, al quarto mese di lavori, si procederà alla demolizione della sede stradale, al rifacimento della stessa con larghezza costante di 7.30 m. La massicciata stradale sarà composta di 20 cm di misto cementato, 7 cm di Binder e 3 cm di tappetino. Sempre e solo su Traversa Corso Meridionale si procederà alla definizione e realizzazione dei marciapiedi su entrambi i lati della larghezza media di 1.20 m., con cordoli di cls e tappetino in asfalto. 11.c Intervento su via Isonzo (TAV 06/b – TAV 07/b) Su via Isonzo, è prevista la realizzazione di una fogna del diametro Φ 1000 con condotte in polietilene strutturato ad alta densità, classe di rigidità 8 kN\m², corrugate esternamente e parete interna liscia e con collegamenti a bigiunto e guarnizione oppure con saldatura di testa. Le tubazioni saranno poste ad una profondità media di 3.50 m, e rinfiancate con sabbia. Le operazioni di posa delle tubazioni prevedono un primo scavo di 2.50 m di larghezza e 1.70 m di altezza, con demolizione della fogna esistente e messa a nudo dei sottoservizi esistenti, successiva puntellatura dello scavo per 1.70 m di altezza, con pannelli in legno di adeguato spessore, vitoni e doppie guide. Inoltre si procederà con un successivo scavo a sezione obbligata di 1.5 m di larghezza e 1.5 m di altezza, per raggiungere la prevista quota di posa delle tubazioni. Sulla nuova fogna saranno realizzati pozzetti ogni 20 m circa con elementi prefabbricati in cls della dimensione interna di 150x150 cm. Inoltre si procederà alla demolizione delle vecchie caditoie e immissioni in fogna delle utenze private, ed al rifacimento e razionalizzazione delle stesse secondo gli schemi tipo riportanti negli allegati grafici Al termine dei lavori è previsto il rifacimento dello strato di usura del manto stradale. 11.b Intervento su via Donadio (TAV 06/c – TAV 07/c) Su via Donadio, tra l’incrocio di via Piave e l’incrocio di via Einaudi, è prevista la realizzazione di una fogna del diametro Φ 800 con condotte in polietilene strutturato ad alta densità, classe di 21 rigidità 8 kN\m², corrugate esternamente e parete interna liscia e con collegamenti a bigiunto e guarnizione oppure con saldatura di testa. Le tubazioni saranno poste ad una profondità media di 3.30 m, e rinfiancate con sabbia. E’ previsto un primo scavo di 2.30 m di larghezza e 1.70 m di altezza, la demolizione della fogna esistente e messa a nudo dei sottoservizi la puntellatura dello scavo per 1.70 m di altezza, con pannelli in legno di adeguato spessore, vitoni e doppie guide. Inoltre si procederà con un successivo scavo a sezione obbligata di 1.30 m di larghezza e 1.30 m di altezza, per raggiungere la prevista quota di posa delle tubazioni. Sulla nuova fogna saranno realizzati pozzetti ogni 20 m circa con elementi prefabbricati in cls della dimensione interna di 120x120 cm. Inoltre si procederà alla demolizione delle vecchie caditoie e immissioni in fogna delle utenze private, ed al rifacimento e razionalizzazione delle stesse secondo gli schemi tipo riportanti negli allegati grafici. L’intervento, infine, prevede il ripristino del manto stradale, per tutta la larghezza delle strada. 22 12. CRONOPROGRAMMA Il procedimento amministrativo si svilupperà secondo il seguente cronoprogramma: 2007 2008 Attività D G Esperimento delle procedure di gara X X Selezione e aggiudicazione X Contratto e consegna delle aree F M A M G X X X L A S X X X O X X X Inizio lavori X Esecuzione lavori X Collaudo in c.o Rendicontazione X X La durata contrattuale dei lavori sarà quattro mesi in quanto la circostanza che sia via Piave che via Isonzo non sono strade ad alto scorrimento di traffico consentirà di ottenere una buona produzione in termini di scavi e posa in opera condotte. Le attività dovranno procedere secondo il cronoprogramma di dettaglio dei lavori di seguito riportato: Interventi 1º mese 2º mese 3º mese 4º mese Realizzazione nuovo recapito su PS/3 X Fogna trav. C.so Meridionale X Fogna via Piave Fogna via Isonzo Fogna via Donadio Sede Stradale Marciapiedi Traversa Corso Meridionale Ripristino pavimentazioni X X X X X X X 23 13. QUADRO ECONOMICO DELLA SPESA E FONTI FINANZIAMENTO ll calcolo della spesa è stato ottenuto redigendo un computo metrico-estimativo con prezzi unitari desunti dal Prezzario Lavori Pubblici 2006 in Campania approvato con Deliberazione n. 2098 della Giunta Regionale e pubblicato sul B.U.R.C. - numero speciale - del 14 Marzo 2006e da n.20 nuovi prezzi di cui sono riportate nell’elaborato (REL 06) le relative analisi. La Regione Campania, con nota prot. 1209 del 24/01/07, comunicava l’assegnazione in via programmatica, nell’ambito dei finanziamenti di cui al POR Campania 2000/2006 – ATO2 – Programmazione seconda fase, di un finanziamento di € 1.500.000 relativo ai lavori di “Ristrutturazione rete fognante”. Di seguito si riporta il quadro economico preliminare in cui si è tenuto conto che, per quanto concerne le spese tecniche, tenuto conto della difficoltà di garantire il rispetto della programmazione dei lavori con personale tecnico interno si dovrà ricorrere a soggetti esterni. Lavori a misura Via Piave 462.443,90 Trav. C.so Meridionale 295.835,18 Via Isonzo 194.569,75 Via Donadio 122.939,07 Impianto by pass 21.500,00 TOT. 1.097.287,90 Di cui € 9.886 per oneri sicurezza intrinseci Oneri per la sicurezza speciali a corpo 15.937,10 Tot. Lavori 1.113.225,00 Somme a disposizione IVA(10% dell’art. 4 L.847/64) 111.322,50 Imprevisti (5% lavori) 55.661,25 IVA su imprevisti al 20% 11.132,25 Oneri discarica compreso IVA 60.000,00 Lavori in economia esclusi dall’appalto 18.000,00 IVA al 20% su lavori in economia 3.600,00 Spese progettuali 20.000,00 D.L., Coord. Sic., Contabilità e Collaudo 76.500,00 IVA D.L. e Collaudo 15.300,00 24 Commissioni aggiudicatici compreso IVA 5.400,00 Pubblicità compreso IVA 3.000,00 Accertamenti, verifiche compreso IVA 6.859,00 Tot. Somme a disposizione TOTALE APPALTO 386.775,00 € 1.500.000,00 Il Progettista ing. Antonio Palmese 25