Valutazione della stabilità strutturale mediante FEA dei tunnel antichi del Serapeo sotto la Colonna di Pompeo usando la modellazione SSI

Gallerie nascoste sotto una colonna famosa

Nel cuore di Alessandria, una singola colonna di granito che svetta, nota come Colonna di Pompeo, si erge sopra le rovine di un antico tempio. Pochi visitatori sanno che una delicata rete di tunnel greci e una biblioteca secondaria si trovano direttamente sotto di essa, scavati in una roccia tenera e facilmente danneggiabile. Questo studio utilizza simulazioni computerizzate avanzate e prove sulle rocce per porre una domanda semplice ma urgente: per quanto tempo questo mondo sotterraneo può continuare a sostenere in sicurezza il massiccio monumento sovrastante, specialmente mentre i cambiamenti climatici portano piogge più intense e l’innalzamento dei mari?

Un monumento antico in un contesto fragile

La ricerca si concentra sui tunnel del Serapeo e sugli spazi sotterranei correlati che scorrono sotto la Colonna di Pompeo, una colonna di granito di 285 tonnellate ricavata dalla dura pietra di Assuan. I tunnel sono scavati in una roccia tenera e porosa simile al calcare chiamata calcarenite, che è molto più debole della colonna stessa. Nel corso dei secoli vento, sale, umidità e reazioni chimiche hanno lentamente eroso questa roccia. Oggi, tempeste più intense, alluvioni lampo e livelli d’acqua più alti legati ai cambiamenti climatici stanno accelerando questo degrado. Questa combinazione — una colonna di pietra enorme appoggiata su tunnel invecchiati e indeboliti — rende il sito un banco di prova ideale per strumenti moderni che possono valutare il rischio senza danneggiare l’archeologia.

Leggere il sottosuolo senza toccarlo

Poiché le trivellazioni e le prove pesanti in un sito patrimoniale devono essere limitate, l’autore ha ricostruito il quadro del sottosuolo a partire da mappe esistenti, rilievi precedenti e campioni di roccia prelevati nell’area. Prove di laboratorio hanno misurato quanto siano resistenti e deformabili sia la calcarenite tenera sia il granito duro, compresa la facilità con cui si fessurano sotto compressione o taglio. Queste misure sono state inserite in un modello informatico bidimensionale creato con software geotecnico specializzato. In questa sezione virtuale, la colonna, la sua fondazione, i tunnel e un blocco spesso di terreno circostante sono stati ricreati in modo che gravità, peso della colonna e anche forze sismiche semplici potessero essere applicate e i loro effetti tracciati in dettaglio.

Seguire tensioni, deformazioni e piccoli spostamenti

La simulazione mostra dove le forze si concentrano attorno ai tunnel mentre il terreno sopporta il carico della colonna. Le maggiori sollecitazioni di tipo schiacciante compaiono negli spigoli acuti delle volte dei tunnel direttamente sotto la colonna — precisamente dove la roccia è già la più debole e più alterata. Qui la roccia lavora a circa due terzi della resistenza misurata in laboratorio, e il modello rivela piccole zone dove il materiale ha già ceduto e si comporta più come plastico che come elastico. Tuttavia, più in profondità tra i tunnel, la roccia è compressa da tutti i lati, creando un forte effetto «morsa» che in realtà aiuta a tenere insieme il sistema. Sorprendentemente, lo spostamento complessivo verso il basso della colonna previsto dal modello è inferiore al millimetro — molto al di sotto dei livelli che normalmente preoccuperebbero gli ingegneri.

Stabile per ora, ma con un margine di sicurezza ristretto

Per valutare la stabilità complessiva, lo studio calcola un fattore di sicurezza — un rapporto che confronta la resistenza attuale della roccia con quella alla quale inizierebbe il collasso. Un valore di circa 1,55 suggerisce che, sotto i carichi statici odierni, i tunnel sono appena al di sopra della soglia comunemente accettata per la sicurezza. Tuttavia, questo margine è sottile per un monumento di tale valore culturale, soprattutto perché la roccia tenera continua a indebolirsi a causa di umidità, sali e variazioni di temperatura. Gli stessi punti caldi identificati nel modello — le volte e gli spigoli dei tunnel — sono esattamente i luoghi in cui un’ulteriore perdita di resistenza o scuotimenti da un terremoto potrebbero spingere il sistema verso il cedimento.

Dalla simulazione ai piani di protezione

Lo studio conclude che i tunnel del Serapeo sotto la Colonna di Pompeo non sono sull’orlo di un collasso improvviso, ma vivono in un equilibrio delicato. Il degrado a lungo termine e le inondazioni guidate dal clima stanno lentamente erodendo il supporto naturale, riducendo il margine di sicurezza nel tempo. L’autore sostiene che la conservazione dovrebbe concentrarsi su impedire l’ingresso di acqua, monitorare da vicino le zone di tunnel sotto sforzo e pianificare rinforzi leggeri e reversibili dove necessario. Convertendo prove rocciose complesse e modelli informatici in soglie pratiche per l’azione, questo lavoro offre una tabella di marcia per proteggere non solo questo iconico monumento alessandrino, ma anche altri siti di patrimonio sotterraneo nascosti sotto monumenti storici in tutto il mondo.

Citazione: Hemeda, S. FEA structural stability assessment of the ancient Serapeum tunnels beneath Pompey’s Pillar using SSI modelling. npj Herit. Sci. 14, 294 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02506-7

Parole chiave: Colonna di Pompeo, patrimonio sotterraneo, stabilità dei tunnel, impatti dei cambiamenti climatici, modellazione geotecnica