Il corso si propone di fornire agli allievi ingegneri modi di valutazione dei contenuti del progetto ed operativi delle fasi di realizzazione di infrastrutture interagenti con il territorio, tenuti in conto i moderni criteri di sicurezza, durabilità, monitoraggio delle prestazioni e resilienza. Seguendo gli aspetti legati alla normativa, alla gestione di mezzi e personale, alla qualificazione tecnica dei materiali, agli impianti ed alle macchine dei cantieri connessi ad opere di scavo, civili ed ambientali, sono esaminati i singoli componenti collegati tra loro dal denominatore della sicurezza in esercizio e della compatibilità territoriale.

L’allievo ingegnere, guidato alla comprensione ed organizzazione delle singole componenti che formano il sistema infrastrutturale, sarà in grado di comprendere i requisiti progettuali, costruttivi ed organizzativi del cantiere. Tale obiettivo è basato sulla multidisciplinarietà quale requisito imprescindibile, dato il taglio ingegneristico e applicativo dell'insegnamento. Saranno pertanto affrontati aspetti legati alla caratterizzazione e compatibilità di sito, alla valutazione delle azioni e alla qualificazione dei materiali, alla logistica dei cantieri, alle tecniche reticolari gestionali, ai criteri ambientali minimi, alla organizzazione e conduzione del progetto nelle varie fasi e in base ai ruoli operativi previsti dalle normative. Al termine del corso lo studente saprà: - classificare l'ambito dell’infrastruttura e le sue criticità - classificare l'ambito operativo del cantiere (di scavo, di costruzione infrastrutturale, di bonifica ambientale) - individuare i principali aspetti di procedura tecnica ed amministrativa, di conoscenza delle caratteristiche di mezzi d'opera e dei materiali impiegati - conoscere i fondamenti degli Eurocodici e delle Norme Tecniche per le Costruzioni - gestire gli spazi per scavi e per l'evoluzione della cantierizzazione - fornire un quadro sintetico e motivato di indagini, controlli, collaudi e monitoraggi connesso all'evoluzione del cantiere - costruire un cronoprogramma e un diagramma reticolare delle risorse connesse al cantiere - interpretare i documenti tecnico progettuali del cantiere in relazione al livello di progettazione (elenco prezzi, computo metrico, capitolato, quadro economico, piano di gestione ambientale del cantiere) - riconoscere gli aspetti basilari della sicurezza del cantiere, ivi compresa viabilità e segnaletica. Tali abilità saranno concretizzate grazie allo svolgimento di un'esercitazione pratica di un caso reale assegnato.

Sono utili le conoscenze degli elementi base di: ingegneria degli scavi (mezzi e metodi di scavo e di trasporto, cicli di lavoro), geomeccanica, meccanica applicata (aderenza, slittamento, cinematismi e vincoli, nastri, funi, alberi, trasmissioni, potenza), topografia (metodi di rilievo a terra e da remoto, lettura di carta topografica e di elaborati planoaltimetrici), costruzioni (statica, tecniche costruttive in terra, proprietà dei materiali). Inoltre sono utili i fondamenti di sicurezza del lavoro e delle macchine. Questa base conoscitiva risulta di ausilio per una pronta comprensione dei risvolti specifici che si possono presentare nei cantieri. Lo studente è comunque guidato nell'acquisizione di tali competenze.

L’ambiente naturale e quello costruito: interferenze, vincoli e criticità, con esempi di casi reali. Infrastrutture ed opere: preesistenze e lasciti. L’infrastruttura (cioè il prodotto) ed il cantiere di scavo e costruzione (cioè il processo per ottenere il prodotto): interdipendenza. Esempio di rischio naturale su infrastruttura. I requisiti di durabilità, manutenibilità, resilienza, sicurezza, economicità, funzionalità. Norme tecniche per le costruzioni ed Eurocodici. Vita utile dell’opera e dismissione. Il fattore di sicurezza, le azioni ed i parametri. Le code statistiche delle azioni e delle resistenze. Indicazioni sul rischio connesso al sito, sulla vulnerabilità del territorio circostante e sulla possibilità di collassi strutturali durante la realizzazione. Il rischio ed il monitoraggio per infrastrutture in ambito montano ed urbano. Rischi connessi alle grandi opere. Il concetto di reclamation applicato ad opere ed infrastrutture del territorio. Effetti di una gestione in esercizio non corretta delle opere. La gestione dei cantieri e le controversie. La “social acceptance”. Il piano di gestione ambientale. La sostenibilità ambientale ed i CAM. La gestione del cantiere e dell’infrastruttura nelle condizioni ordinarie e critiche, ambientali e meteoclimatiche. Scala ed ubicazione delle infrastrutture. Effetti indesiderati su falda, ambiente, traffico, subsidenze, vibrazioni. La classificazione dei cantieri (civili, minerari, a giorno, in sotterraneo, concentrati, distribuiti, speciali – montani, per bonifiche, sotto falda, demolizioni, geognostici, di manutenzione, ripristino e adeguamento). La normativa di riferimento: lavori ed opere pubbliche, affidamento, progettazione, esecuzione, controllo dei lavori. I documenti tecnico-progettuali: livelli della progettazione, relazioni di calcolo, elaborati grafici, cronoprogramma, capitolato generale e speciale, elenco prezzi ed analisi prezzi, computo metrico estimativo, quadro economico. Le figure professionali ed i loro ruoli tecnici e contabili nella conduzione del cantiere; avanzamento lavori, riserve, varianti, collaudi in c.o. e finali, la perizia in caso di controversia. La Conferenza dei Servizi. Il Project Management ed il Project Manager. La Qualità nel progetto di un’opera sul territorio: l’esempio del “quality in tunnelling”. La programmazione nel cantiere. Tecniche reticolari (PERT) e lineari (GANTT) Energia, materiali impiegati e condizioni transitorie tipiche dei cantieri durante la realizzazione delle opere. Viabilità di cantiere: caratteristiche geometriche (andamenti planimetrico, livellette, sezione trasversale minima) delle piste e strade di cantiere, sistemazione del fondo stradale (strade bianche). L’accesso al cantiere ed il segnalamento temporaneo. Cenni: la produzione di materie prime ed aggregati; cenni alle cave di prestito per le infrastrutture; cenni alla gestione delle T&R da scavo, degli smarini e loro reimpiego; cenni agli impianti di trattamento inerti: frantumazione, classificazione, separazione. Sostenibilità delle discariche di inerti e smarini. Impianti specifici: consolidamento con miscele, trasporti di torbide, nastri, casseforme. I materiali geosintetici: funzione e applicazioni nella geoingegneria, nelle infrastrutture e nelle discariche Altri materiali da cantiere: conglomerati cementizi e bituminosi. Principali aspetti tecnologici, composizione e mix design, impianti di produzione, betonaggio. I controlli sui materiali, le prove di collaudo, le misurazioni in cantiere. Il monitoraggio geomeccanico ed ambientale dei cantieri (a breve termine) e delle opere infrastrutturali (a lungo termine). Esercitazione su caso reale, a gruppi Esercitazione guidata su opera di protezione di infrastruttura lineare. Visita tecnica

Gli studenti svolgono una esercitazione a squadre, con ruoli funzionali assegnati, tali da simulare una verosimile situazione di tipo progettuale o realizzativo, sulla base di case histories curati dal docente. Sul portale della didattica sono caricate e disponibili liberamente le presentazioni oggetto delle lezioni, supporto indispensabile, con gli appunti, per l’apprendimento. Inoltre il docente provvede, autonomamente e fuori orario ufficiale, a seminari liberi e volontari per l'azzeramento di studenti in relazione ai temi dell'ingegneria e sicurezza degli scavi.

Il corso è composto da lezioni ed esercitazioni. La prima parte viene dedicata all’inquadramento delle opere, alle tecniche realizzative, ai materiali impiegati, ai monitoraggi ed ai collaudi, alla casistica dei cantieri per infrastrutture (50 h) e la seconda parte agli aspetti normativi - procedurali e tecnico - gestionali (30 h). Durante il corso sono proposti alcuni esercizi per fissare i concetti esposti a lezione. Parimenti una esercitazione multidisciplinare verrà svolta a squadre, completata e prodotta per l’esame. In caso di disponibilità di cantieri di opere pubbliche, di bonifica o estrattivi sarà effettuata una visita tecnica. La frequenza al corso e la redazione degli appunti di lezione è fondamentale e indispensabile ai fini dell’apprendimento.

E’ liberamente e gratuitamente disponibile e scaricabile la DISPENSA COMPLETA del corso: questa è la principale referenza del corso. Stante la varietà degli argomenti trattati sono fornite indicazioni sui testi di approfondimento e consultazione direttamente in aula, ed altresì caricati come LINKS sul portale della didattica. Si tratta di manuali di importanti case costruttrici di attrezzature e macchine, linee guida prodotte da organismi governativi e non governativi (ISPRA, Regioni, CNR, Min.Infrastrutture, etc), schede tecniche, normativa tecnica italiana ed europea (Eurocodici, NTC2018, BS, ASTM). Testo di consultazione: A.Muir Wood “Tunnelling, management by design”. E&F Spoon Tutti i link sono forniti nel materiale didattico del corso.

Slides; Dispense; Materiale multimediale ;

Modalità di esame: Prova orale obbligatoria; Elaborato progettuale in gruppo;

Exam: Compulsory oral exam; Group project;

... Obiettivi che l'esame intende accertare: criteri per la valutazione della preparazione sono basati sulla ragionata applicazione dei concetti, dei principi e degli esempi descritti nel corso rivolti alla razionale e sicura valutazione della compatibilità dell’infrastruttura dal punto di vista territoriale ed ambinetale, nonché dell’organizzazione dei cantieri di varia tipologia, coerentemente con i risultati di apprendimento attesi. L’esame è scritto (2 ore) con domande aperte che richiedono capacità di ragionamento su aspetti tecnici e ingegneristici, quiz a risposta multipla ed esercizi, senza consultazione di materiale didattico. A seguire, avendo superato lo scritto almeno con 18/30 (max 30), orale obbligatorio di correzione (durata 45'). Durante l'orale vengono posti quesiti inerenti gli argomenti del programma di studio, viene discussa dall'allievo l'esercitazione a squadre svolta durante il corso e presentata la scheda della visita tecnica. L'esercitazione a squadre, assegnata nelle fasi iniziali del corso, tratta una verifica o un progetto di un caso reale, in cui gli studenti svolgono la loro attività come se fossero parte di una squadra di progettazione, di realizzazione o di verifica di un'opera. In dettaglio si porrà una domanda orale sulla parte relativa alle tipologie dei cantieri, ai materiali, alle condizioni di vulnerabilità e sicurezza del sito. Si valuta la capacità di affrontare in modo esaustivo, con proprietà dei termini e con competenza tecnica i punti del programma. Quindi si prosegue con la discussione orale e l' illustrazione , individuale, dell'esercitazione a squadre assegnata durante il corso e relativa a casi reali trattati direttamente dal docente e riproposti agli studenti. Ogni studente illustra quanto svolto e si valuta la coerenza e completezza dell'elaborato presentato. Il voto finale deriva dalla media ponderata dei contributi elencati (da 18/30 a 30/30). Le parti di discussione dell'elaborato concorrono ulteriormente ad incrementare il voto finale (sino al max 30L).

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.