Il traffico fa vibrare i monumenti di Roma

AGI - Le vibrazioni prodotte dal traffico urbano raggiungono e fanno oscillare alcuni dei principali monumenti di Roma, dal Colosseo all'Arco di Costantino fino alla Colonna Traiana, ma i valori massimi misurati risultano inferiori ai limiti di riferimento. E' quanto emerge da uno studio dell'Enea che ha rianalizzato, alla luce delle successive evoluzioni tecnologiche, i dati raccolti durante una campagna sperimentale condotta nel 1985 su Arco di Costantino, Colosseo, Tempio di Minerva Medica, Trofei di Mario, Colonna di Marco Aurelio, Colonna Traiana e Terme di Caracalla.

Le oscillazioni tendono generalmente ad amplificarsi salendo verso la sommità delle strutture e nel Tempio di Minerva Medica raggiungono valori medi di 0,71 millimetri al secondo e picchi di 2,21 millimetri al secondo, anche per la vicinanza della linea ferroviaria. Le vibrazioni generate dal traffico si propagano sotto forma di onde di compressione e di taglio attraverso la pavimentazione, gli strati della fondazione stradale e il terreno, fino a raggiungere gli edifici circostanti.

Lo studio

Nel lungo periodo, secondo l'Enea, la propagazione può anche favorire fenomeni di compattazione del terreno che possono determinare cedimenti differenziali delle fondazioni. "Attraverso l'analisi dei dati sperimentali disponibili è stato possibile valutare l'intensità delle vibrazioni nel tempo e individuare le principali caratteristiche dinamiche dei monumenti studiati, fornendo informazioni utili per le attività di monitoraggio e conservazione del patrimonio storico", ha spiegato Giacomo Buffarini, coautore dello studio e ricercatore del Laboratorio Enea di Analisi e modelli per le infrastrutture critiche del Dipartimento Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili.

"I dati raccolti nel 1985 - ha aggiunto Buffarini - rappresentano una base di riferimento unica per confrontare i risultati di successive campagne sperimentali e valutare l'evoluzione delle condizioni strutturali dei monumenti". Le misure furono effettuate attraverso sismometri installati a differenti altezze sui monumenti. Gli strumenti registravano la velocità delle oscillazioni con una frequenza di acquisizione di 200 hertz, equivalente a una misura ogni 0,005 secondi.

La registrazione era ancora analogica, su pellicola, e i dati dovevano successivamente essere digitalizzati per poter effettuare le analisi numeriche. L'Enea svolse la campagna insieme a Ismes. Il confronto tra i diversi monumenti mostra comportamenti differenti. In generale, l'ampiezza delle vibrazioni cresce passando dalla base alla parte più alta delle strutture, ma l'entità dell'amplificazione dipende dalla geometria, dalle caratteristiche strutturali e dalla distanza dalla sorgente.

Cosa accade al Colosseo

Nel Colosseo e nell'Arco di Costantino le amplificazioni sono relativamente contenute.

Per l'Arco di Costantino, in particolare, sono state individuate frequenze naturali comprese tra 1 e 10 hertz. Il passaggio della metropolitana non produce fenomeni critici di risonanza, mentre le misurazioni mostrano l'influenza del vicino Colosseo, la cui grande massa domina la dinamica del contesto circostante. La situazione più evidente tra quelle riportate riguarda il Tempio di Minerva Medica. Alla sommità della struttura le vibrazioni raggiungono in media 0,71 millimetri al secondo, con picchi fino a 2,21 millimetri al secondo. Il comportamento è legato anche alla vicinanza della linea ferroviaria.

Amplificazioni, sebbene meno pronunciate, sono state rilevate anche sulla Colonna Traiana e alle Terme di Caracalla. I Trofei di Mario e la Colonna di Marco Aurelio mostrano invece livelli più bassi e differenze meno significative tra base e sommità. "I valori massimi delle vibrazioni registrati sono risultati sempre inferiori ai limiti di riferimento e solo in alcuni casi prossimi a tali soglie", ha precisato Buffarini. Il ricercatore invita però alla cautela perchè i limiti vengono definiti considerando edifici storici in normali condizioni di conservazione: "Nel caso di strutture antiche, soggette agli effetti del tempo, o di monumenti che presentano già fenomeni di degrado o danni strutturali, è necessario adottare criteri più cautelativi, considerando soglie inferiori per prevenire ulteriori deterioramenti. L'effetto delle vibrazioni dipende infatti non solo dalla loro intensità, ma anche dalle caratteristiche meccaniche della struttura e dal suo stato di conservazione".

I valori

La norma UNI 9916 richiamata dall'Enea indica per gli edifici storici valori tra 0,5 e 2 millimetri al secondo come livello molto cautelativo per il monitoraggio di edifici fragili o molto degradati; tra 2 e 3 millimetri al secondo si colloca una soglia di attenzione comunemente adottata per i beni culturali, mentre tra 3 e 5 millimetri al secondo il valore viene spesso considerato ancora accettabile per edifici storici in buone condizioni. Oltre i 5 millimetri al secondo può emergere un possibile rischio di danno, soprattutto nelle strutture già vulnerabili.

Le vibrazioni del traffico possono però trasformarsi anche in uno strumento di indagine. Gli studiosi possono utilizzarle come una sorta di 'eccitazione naturale' per misurare il comportamento dinamico delle strutture e ottenere informazioni sulla loro risposta alle sollecitazioni, comprese quelle sismiche. "Per questo è importante ripetere periodicamente le misurazioni, cosi' da individuare eventuali variazioni nel comportamento strutturale che possano indicare segnali di degrado e intervenire a tutela del patrimonio monumentale", ha concluso Buffarini.