Iniezioni: la diga da record del Colorado sorge dalle sue fondamenta

Nicholson Construction sta effettuando lavori di iniezione delle fondamenta su una diga da record per un nuovo importante bacino idrico a Loveland, in Colorado.

Vicino alla città di Loveland, sul versante orientale del Colorado, è in corso un importante progetto di costruzione di un bacino idrico. Il nuovo Chimney Hollow Reservoir, appena ad ovest di Carter Lake, fornirà a una dozzina di aziende idriche del Colorado nord-orientale 111 milioni di m³ di capacità di stoccaggio dedicata e 37 milioni di m³ di acqua ogni anno.

Quando Chimney Hollow sarà completata, nel 2025, includerà la più grande diga costruita negli Stati Uniti negli ultimi 25 anni e la seconda diga con nucleo in asfalto mai costruita nel paese.

Questo enorme progetto infrastrutturale migliorerà anche l’affidabilità del progetto Windy Gap, consistente in una diga di deviazione sul fiume Colorado e un bacino idrico da 600.000 m³. In tal modo, si prevede che fornirà lo spazio di archiviazione aggiuntivo necessario per soddisfare le richieste delle popolazioni in crescita nelle comunità del Colorado settentrionale.

Il programma di costruzione di serbatoi da 520 milioni di dollari (462 milioni di sterline) è stato finanziato dalle 12 società idriche. Nicholson Construction, subappaltatore e filiale statunitense di Soletanche Bachy, sta consegnando un pacchetto di lavori di iniezione da 22 milioni di dollari (19,5 milioni di sterline) per conto di Barnard Construction, con sede nel Montana, l'appaltatore principale per il progetto del bacino.

Il compito di Nicholson comprende la perforazione della roccia e l'iniezione di una cortina di malta lunga 1 km installata a una profondità compresa tra 15 e 100 metri.

Si sta inoltre posizionando una copertura poco profonda di malta sotto l'allineamento della diga principale lunga 1,16 km e una cortina di malta lungo una diga a sella più piccola di 408 m, anch'essa parte del progetto. Lo scopo della cortina di malta è quello di diminuire le infiltrazioni nella massa rocciosa sotto la diga riducendo la conduttività idraulica.

Contribuirà inoltre a diminuire le pressioni dei pori di sollevamento che potrebbero agire sulla diga, diminuendo notevolmente il rischio di qualsiasi potenziale stabilità di scivolamento nella diga.

Un tappo per malta consente la stuccatura a pressione della cortina di malta sotto il tappo. La stuccatura a tappeto avviene quando la malta viene iniettata in fori poco profondi praticati in una formazione a griglia. Questa tecnica può essere utilizzata per formare un tappo di malta prima che avvenga la malta a velo delle zone inferiori a pressioni più elevate.

Il progetto è iniziato nell’agosto 2021, mentre la costruzione della diga inizierà a dicembre 2021.

Per sviluppare la soluzione finale di malta, il team di Nicholson ha iniziato i test di malta sul sito principale della diga nel novembre dello scorso anno. Il programma di test ha suddiviso l'allineamento della diga in due zone in cui la geologia e la falda freatica differiscono, poiché nella sezione di test 1 erano previsti più siltiti e arenarie e nella sezione di test 2 erano previsti più graniti, pegmatite e gneiss.

La società di consulenza ingegneristica Stantec ha progettato la cortina di malta. Il programma di test aveva lo scopo di perfezionare le specifiche di base sviluppate da un rapporto di base geotecnico redatto per Barnard da Stantec.

"Con Barnard, abbiamo scelto due zone in sezioni diverse lungo la diga principale", spiega Jose Torres, project manager di Nicholson.

“L’intento era quello di confermare alcune delle ipotesi fatte nella progettazione della cortina di malta e di completare anche alcune perforazioni esplorative aggiuntive. Da lì, Stantec ha utilizzato le informazioni per sviluppare un programma di cementazione adeguato per il resto della diga”.

Il team ha selezionato due zone lunghe 60 metri lungo l'allineamento principale della diga per le zone di prova. Per ciascuna di queste sezioni Nicholson ha seguito una sequenza super primaria, primaria e secondaria per la realizzazione dei fori di prova, che secondo Torres è tipica di un programma di iniezione.

E continua: “I super primari sono stati carotati o perforati a rotazione fino a una profondità di 70 metri e la geologia incontrata ha contribuito a determinare la profondità dei fori primari e secondari”.

Nella prima sezione di prova la squadra ha perforato 68 fori, mentre nella seconda sezione di prova ha praticato 55 fori meno profondi.

In particolare, la geologia della prima sezione di prova è caratterizzata da quella che localmente è conosciuta come Fountain Formation, un'arenaria di età della Pennsylvania che affiora lungo il Front Range in Colorado. Questo si trova su uno strato di roccia precambriano costituito da gneiss. Il contatto tra la Formazione della Fontana e lo gneiss è stato riscontrato a una profondità di circa 60 m nella prima area di prova.