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Caduta di diaframma del Tunnel Idraulico Yacambu-Quibor

01/09/2008
La valle del Quibor, nello stato di Lara (Venezuela) occupa una superficie di circa 434 km2, con un clima semi-arido. Si trova 25 km a sud di Barquisimeto, una città di circa un milione di abitanti, il più grande centro di distribuzione alimentare del Venezuela. La valle ha delle condizioni eccezionalmente favorevoli per la produzione di verdure, frutta e bestiame di alta qualità e valore economico ma, dei 21.500 ettari potenzialmente coltivabili se irrigati, sono attualmente sfruttati solo 3.500 ettari.
Lo sviluppo agricolo è stato raggiunto grazie alle sfruttamento delle falde acquifere locali, ma per oltre 40 anni si è utilizzato più acqua di quanto era possibile portando ad un calo del livello delle falde e a un aumento della salinità.
L'attuale acquedotto della città di Barquisimeto attinge ai pozzi locali alimentati dalle falde acquifere e alle acque di superficie dell'Alto Tocuyo, fonti insufficienti per fronteggiare la crescente domanda dei settori agricolo e urbano. La valle del Quibor ha terreni in grado di produrre tutto l'anno, ma le falde acquifere si stanno seccando e il livello di falda è ad oltre 150 m. A Barquisimeto, la mancanza di 1.700 l/sec coinvolge un terzo degli abitanti.
Per porre rimedio alla situazione, l'impianto idraulico Yacambu-Quibor sfrutterà le acque del fiume Yacambu favorendo lo sviluppo dell'agricoltura nello stato di Lara, oltre a migliorare l'approvvigionamento di acqua potabile per Barquisimeto, la capitale di questo stato occidentale. Il sistema idraulico Yacambu-Quibor comporta la costruzione di una diga alta 162 m sul fiume Yacambu, che formerà un bacino con una superficie di 852 ettari, con una capacità di 435 milioni di metri cubi di acqua e di un tunnel lungo 24,3 km che trasporterà le acque dalla conca superiore del fiume sino alla zona più arida della valle del Quibor. Il tunnel trasporterà 287 milioni di metri cubi di acqua all'anno dal fiume Yacambu sino a San Jose, nella Valle. Due terzi dell'acqua irrigheranno le coltivazioni e un terzo colmerà la mancanza d'acqua di Barquisimeto.
Una volta terminato l'impianto, l'offerta agricola dello stato crescerà in volume del 35,8%, sarà infatti possibile incrementare il valore della produzione e l'occupazione diretta e indiretta. Il progetto ha raggiunto un importante traguardo con la conclusione del tunnel, avvenuta il 3 Agosto 2008. L'entrata in funzione inizierà nel 2011. Cliccare ve/15. Collegarsi a www.yacambu-quibor.com.ve
L'investimento complessivo per il progetto ammonta a 600 milioni di Dollari Usa, di cui 280 milioni rappresentano il contributo della Corporacion Andina de Fomento (CAF) e comprendono un accordo di finanziamento di 75 milioni di Dollari Usa, firmato il 15 Luglio 2008, per gli investimenti nelle infrastrutture e per svilupppare gli aspetti sociali e ambientali del progetto.
Storia del progetto
La costruzione del sistema idraulico Yacambu-Quibor iniziata nel 1973, ha subito otto interruzioni: cinque valutazioni nazionali e minacce di riprogettazione. Gli appaltatori non sono riusciti a terminarlo, non avevano un finanziamento e una campagna mediatica internazionale tentò di dimostrarne l'infattibilità. Sono state utilizzate diverse metodologie: TBM, escavatori a testa fresante e infine esplosivi.
Lo scavo iniziò nel 1975. Il contratto di aggiudicazione richiedeva l'impiego di TBM a fronte aperto. Il consorzio aggiudicatario iniziò con tre TBM (due dai due imbocchi e una da una galleria di accesso). Nel 1977, dopo aver impiegato 22 mesi per scavare 1.350 m, a causa del terreno spingente e della bassa resistenza della roccia che non forniva ai gripper della TBM una presa sufficiente, l'appaltatore decise di abbandonare. Nel corso del medesimo anno, i lavori furono affidati ad un nuovo consorzio, ma la velocità di avanzamento rallentò ulteriormente.
Nel 1979, durante le festività natalizie, i lavori di scavo si interruppero. La roccia registrò tali convergenze, che una delle TBM fu completamente sommersa dalla terra a causa di una rapida e imponente frana. Il contratto si interruppe nuovamente con 1.600 m completati sui 24,3 km complessivi. I resti della TBM furono rimossi molti anni più tardi.
Nel 1980, con l'aggiudicazione di un nuovo contratto ad un nuovo consorzio, si decise di optare per il metodo drill&blast. Sino al 1989, le controversie riguardanti le imprese internazionali avevano paralizzato il progetto. Il progetto, iniziato sotto la responsabilità del Ministero dei lavori pubblici (MOP), era quindi passato nello stesso anno all'impresa statale Sistema Hidraulico Yacambu-Quíbor (SHYQ) e attualmente è del Ministero dell'ambiente. Collegarsi a www.minamb.gob.ve
Nel 1995, un ulteriore contratto ha permesso di passare dallo scavo con escavatori a testa fresante a quello con esplosivi. Lo scavo ha raggiunto i 20 km nel 2002, i 22,5 km nel 2006 e si è concluso nel 2008, 33 anni dopo l'inizio. Il tunnel è stato costruito in base al progetto originale.
Geologia
La geologia comprende arenarie, filliti e calcari in condizioni spingenti. La filite grafitica ha una resistenza media alla compressione di circa 50 MPa e il valore GSI è pari a 24. Nel peggiore dei casi, la resistenza della fillite è di 15 MPa. La fillite grafitica è una roccia di qualità molto scarsa che crea seri problemi di frana e che, senza un sostegno adeguato, può arrivare a chiudere completamente il tunnel appena scavato.
Il progetto di Yacambu era un tipico esempio di scavo al buio. La geologia era praticamente sconosciuta e imprevedibile. Con la scarsa esperienza precedente, non si conosceva la reazione della roccia alla perforazione, soprattutto sotto la grande massa delle Ande. A complicare ulteriormente le cose, il tunnel attraversa la faglia di Bocono e il prolungamento della faglia di San Andreas, che divide la zona occidentale della California nell'America del Nord. Il tunnel idraulico, il cui scavo è stato ultimato, attraversa la cordigliera andina sotto una copertura massima di 1.200 m.
Metodi di costruzione
Inizialmente erano state impiegate due TBM Robbins per scavare 1.613 m dal portale di entrata e 1.846,36 m dal portale di uscita. Dopo il cambio di metodo di costruzione, si era utilizzato un escavatore a testa fresante Dosco dal portale di entrata per scavare 2.500 m (dal km 1+850 sino al km 4+350). Collegarsi a www.therobbinscompany.com e a www.dosco.co.uk
A partire dal 1995, è stato utilizzato un carro da perforazione a due bracci Atlas Copco 282 su ognuno dei due fronti, con punte di perforazione R32 da 1 5/8", punte di perforazione R32/R38 da 2" con diametro pari a 3,70 m. L'area scavata è in media pari a 21,24 m2, mentre l'area rivestita è di 8,67 m2 in modo che la sezione finale sia di 12,57 m2 Collegarsi a www.atlascopco.com
Il progetto richiede inoltre la costruzione di una presa selettiva, composta da tre tunnel orizzontali da 3 m di diametro a circa 730, 710 e 690 m sopra il livello del mare, da due pozzi verticali, profondi 70 m e con 4,30 m di diametro interno e da tre valvole a farfalla di tipo VAG con 1.500 mm di diametro.
Per lo smaltimento dello smarino sono state utilizzate diverse pale Häggloaders: una piccola 8HR2 e una grande 8HRS al portale di ingresso oltre a due piccole 8HR2 al portale di uscita. Sono stati impiegati anche treni Häggloader da 11-14 m3. Collegarsi a www.gia.se
Il terreno è stato rinforzato con bulloni Swellex di Atlas Copco (1,50 m, 2 m, 3 m e 4 m), rete elettrosaldata da 7 mm fabbricata in Venezuela e centine H200. Lo shotcrete è stato applicato con una pompa Putzmeister, un'Aliva 260 e un braccio robot ad ogni fronte di Shotcrete Technologies con additivi Sika e MBT. Collegarsi a www.swellex.com, www.sika.com/stm.htm, www.putzmeister.de e a www.shotcretetechnologies.com. Per vedere le immagini del progetto, cliccare qui. 36/08.


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