INQUADRAMENTO GEOLOGICO, IDRO-GEOMORFOLOGICO ED ANALISI DEI DISSESTI

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2 PREMESSA Con la presente relazione si sono analizzate le caratteristiche geotecniche dei terreni del versante da consolidare a ridosso di Via Sotto le Mura a sud del centro abitato del comune di Castelluccio Valmaggiore La prima fase dello studio è consistita in una raccolta ed analisi di tutti i rilievi e le indagini precedentemente eseguiti in zona; E' stato quindi effettuato un rilievo di superficie finalizzato alla individuazione dei principali litotipi presenti in affioramento e ad una analisi delle caratteristiche morfologiche ed idrogeologiche. Sulla base dei risultati del rilievo e delle indagini pregresse è stata programmata esecuzione di una campagna di indagini geognostiche al fine di definire l'assetto stratigrafico della zona in esame e di poter determinare i parametri fisico-meccanici dei terreni in esame. INTERVENTI Sulla base delle indagini effettuate si è stabilito di intervenire realizzando opere prioritarie di consolidamento della porzione di versante maggiormente a rischio (settore sommitale) al fine di garantire la stabilità delle strutture abitative e viarie presenti sul ciglio, inoltre provvedere per limitare l erosione superficiale dovuta allo scolo delle acque superficiali. Gli interventi di consolidamento dovranno raggiungere il duplice scopo di contenimento delle coltri superficiali e regolarizzazione della morfologia del pendio con una riduzione della sua acclività. - Interventi di consolidamento del versante Realizzazione di un muro di sostegno su pali tirantato parallelamente a Via sotto le mura e un rilevato in terra rinforzata a valle del muro per il contenimento dello strato superficiale. - Intervento di regimazione delle acque superficiali Una delle principali aree di erosione superficiale è dovuta allo scarico di caditoie in cui si riversano buona parte delle acque meteoriche provenienti dalla parte alta del paese. Questo deflusso ha contribuito ad incrementare notevolmente le già elevate condizioni di rischio idrogeologico, pertanto si prevede di incanalare dette acque con la realizzazione di fogna bianca per allontanare dette acque portandolo fino al torrente Celone. Particolare cura dovrà essere posta nella progettazione e sistemazione 1

3 superficiale, anche con piantumazione di specie vegetali con ampio sviluppo dell apparato radicale onde permettere la rinaturalizzazione del pendio ed evitare al contempo l erosione superficiale dell area, come opere di ingegneria naturalistica. INQUADRAMENTO GEOLOGICO, IDRO-GEOMORFOLOGICO ED ANALISI DEI DISSESTI Per una caratterizzazione geologica di dettaglio si rimanda alle relazioni specialistiche allegate al progetto di mitigazione del dissesto idrogeologico nel centro abitato località sotto le mura, mentre di seguito si riporta un sunto sintetico dei caratteri geologici, geomorfologici idrogeologici generali. L'area di studio rientra sul confine del Foglio n. 163 "Lucera" e n. 174 "Ariano Irpino" della Carta Geologica d'italia in scala 1: Essa è compresa nelle strutture dell'appennino Dauno, allineate principalmente secondo la direzione NO-SE. I sedimenti che vi affiorano appartengono ad unità oligoceniche e mioceniche. I Monti della Daunia rappresentano le propaggini orientali dell appennino meridionale che passano verso est al Tavoliere delle Puglie. I complessi litologici affioranti sono raggruppabili in differenti unità litologiche alloctone facenti parte della catena appenninica. Substrato Nell ambito del territorio comunale di Castelluccio Valmaggiore affiorano principalmente terreni che presentano caratteristiche sedimentarie torbiditiche, attribuibili alla formazione nota in letteratura come Flysch di Faeto. In loco, affiora il membro rappresentato da una alternanza di limi argillosi con sabbie e marne giallo-verde seguite da livelli calcareo-marnosi grigio azzurri alternati a livelli argillosi. Localmente sono visibili livelli deformati per fenomeni di slump. La direzione degli strati è circa Nord-Sud con un immersione verso Est. L inclinazione è circa 40. Depositi di versante Al tardo Pleistocene ed all Olocene possono essere ascritte tutte le coltri di depositi di versante formatesi, secondo processi diversi, prevalentemente a carico delle litologie fliscioidi. I fenomeni alterativi, esplicatisi quasi esclusivamente per disgregazione meccanica 2

4 e chimica, associati all azione della gravità o a processi idrici superficiali di tipo prevalentemente colluviale, hanno determinato la formazione di coltri terrigene, a composizione prevalentemente arenacea, e limoargillosa nelle argille e marne. Sono depositi incoerenti o poco coesi, discontinui, che si rinvengono a mezza costa ed al piede dei rilievi collinari, in forma di conoidi isolate o di piccole falde, con potenza anche superiore al metro. Sul substrato poggiano detriti (diamicton) attribuibili anche ad antiche frane. Alluvioni recenti Sono rappresentate da modestissime coltri adiacenti ai corsi d acqua attivi, sono costituite da sabbie di diversa granulometria, da ghiaie e da ciottoli e, sulle litologie prevalentemente marnose argillose, da accumuli limo-argillosi. Morfologia L assetto morfologico del territorio comunale rientra nei primi rilievi appartenenti al sistema orografico dei monti della Daunia, caratterizzato da rilievi relativamente accidentati ed allungati per lo più in direzione N-S, la morfologia è quella tipica collinare-alta che presenta tuttavia lungo alcune direzioni profili morfologici variabili e frequentemente acclivi a causa dell'evoluzione tettonica e delle condizioni litologiche, soprattutto dove la componente litica è predominante. Caratteri tettonici Le fasi tettoniche compressive mioceniche e plioceniche hanno conferito ai terreni affioranti in questa parte dell'appennino meridionale una struttura complessa con sovrascorrimenti e pieghe-faglie con assi prevalentemente N-S. Non mancano strutture minori date da pieghe faglie ad andamento meridiano ed appenninico con vergenza adriatica. Tali strutture portano, a luoghi, alla sovrapposizione su quelli pliocenici dell'unità di Ariano. Il limite orientale dei terreni dell'unità Dauna coincide con una linea tettonica con andamento appenninico che ha un significato regionale; essa si riconosce, a luoghi, come una faglia inversa lungo la quale si osserva la sovrapposizione dei terreni dell'unità Dauna sui terreni infrapleistocenici dell'unità Bradanica. Idrogeologia Per quel che riguarda i caratteri idrogeologici all'interno della formazione della Daunia si distinguono orizzonti a differente permeabilità. Gli strati calcarenitici 3

5 presentano un grado di permeabilità elevata per fratturazione, mentre i livelli marnoso-argillosi sono caratterizzati da un basso grado di permeabilità relativa prevalentemente per porosità. Tali caratteristiche determinano acquiferi multifalda con circolazione idrica confinata all'interno degli strati calcarenitici. La circolazione idrica superficiale mina la stabilità di quelle porzioni di pendio a prevalente componente argillosa. E' infatti possibile individuare nell'azione erosiva esplicata dalle acque in deflusso superficiali una delle principali cause dei fenomeni franosi che hanno interessato ed interessano i versanti a valle del centro abitato. In particolare in Località Porta del Pozzo risulta tuttora attivo un lento movimento degli strati di terreno più superficiali maggiormente esposti all'azione degli agenti esogeni a causa del loro assetto caotico e rimaneggiato. Dissesti L'alternanza di strati calcarenitici e livelli marnoso-sabbiosi con direzione di immersione grosso modo ortogonale a quella del versante determina un andamento morfologico caratterizzato da un susseguirsi di costoni e zone depresse. Questo particolare assetto morfologico ha favorito in passato l'innesco di imponenti fenomeni franosi oramai stabilizzati nella loro dinamica complessiva (paleofrane), che hanno conferito alle aree interessate una forma concava con inclinazioni del pendio molto elevate in sommità (a ridosso della sede stradale di Via Porta del Pozzo e di Via Sotto le Mura) ed una progressiva riduzione delle pendenze verso il fondovalle. Nell area di studio sono stati individuati indizi di fenomeni di instabilità, questi movimenti interessano principalmente il tratto sommitale di pendio a causa degli elevati valori di inclinazione del versante. Le coltri più superficiali, in concomitanza di forti precipitazioni idrometeoriche, tendono velocemente verso uno stato di completa saturazione. Si determina così un notevole aumento del loro peso di volume e, nel contempo, l'insorgere di pressioni interstiziali che riducono le forze di resistenza al taglio creando una condizione favorevole allo scivolamento. STRATIGRAFIA E CARATTERISTICHE GEOTECNICHE Per la determinazione della stratigrafia e conseguente caratterizzazione geotecnica dei litotipi, si è svolto il seguente programma di indagini: 4

6 Esecuzione di n. 4 sondaggi geognostici a carotaggio continuo con prelievo di campioni indisturbati e prove S.P.T. in foro, ubicati a ridosso di via Sotto le Mura; Esecuzione di n. 2 indagini sismiche (rifrazione e Masw); Esecuzione di n. 1 Tomografia elettrica; Esecuzione di analisi geotecniche di laboratorio condotte su campioni indisturbati. Accertamenti idrogeologici. Consultazione di campagne di indagini pregresse eseguite in aree limitrofe; I risultati di dettaglio delle indagini eseguite, sono riportati nelle relazioni specifiche allegate (All. A-B-C dell impresa Sices Costruzioni), di seguito si fornisce una loro interpretazione in chiave stratigrafico-geotecnica. Tab. 1 - Tabella riassuntiva dei risultati delle analisi geotecniche di laboratorio. Sulla base dei risultati ottenuti dalle indagini effettuate si distinguono tre unità litotecniche (complessi geotecnici) con le seguenti proprietà caratteristiche riportate nelle seguenti tabelle riepilogative: A (Terreno 1) - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m: terreno vegetale frammisto a depositi eluvio colluviali B (Terreno 2) - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m: unità 5

7 flyschoide formata da alternanze di argille limose debolmente sabbiose a scaglie di consistenza variabile in funzione della profondità (da media ad alta) e livelli calcarenitici, il tutto di colore beige-verde oliva. C (Terreno 3 e 4) - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m: unità flyschoide formata da alternanze di argille limose con sabbia e notevoli livelli calcarenitici, il tutto di colore grigio-azzurro. Nella parte alta (primi metri) prevalgono i livelli argillosi mentre, nella parte bassa i livelli litoidi così come evidenziati dal sondaggio meccanico (S3). Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' ( ) Angolo di attrito residuo φ r ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m 1,73 1,88 0,01 0, ,80 2,01 0,20 0,40 13,5 26, ,94 2,04 0,26 0,27 21,5 22, Tabella 2: valori nominali dei principali parametri dei terreni indagati. Nell ultima fase di calcolo si è tenuto conto delle compensazioni indotte dalla tipologia di fondazione sulle eterogeneità dei terreni considerando fondazioni rigide e di media grandezza, ipotizzando quindi superfici di rottura grandi con possibile compensazione delle eterogeneità, sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti. Il valore caratteristico dei parametri si è calcolato con il 5 percentile della media. Si è ipotizzata una distribuzione log-normale per la coesione c, ed una distribuzione normale per l angolo di attrito φ'. I valori calcolati risentono ovviamente del numero di dati utilizzati. Per il calcolo della distribuzione normale si è utilizzata la relazione sotto riportata (per ottenere i parametri elastici caratteristici è stata aumentata la covalenza da un valore di 7, utilizzato comunemente per tutti i tipi di terreni ed in questo caso per valutare i parametri fisico-meccanici caratteristici, a 12): X k = X 1,645 (σ/ n) Per il calcolo della distribuzione log-normale si è applicata la formula di Cox: 6

8 Si sono così ottenuti i valori caratteristici dei principali parametri dei terreni indagati, riportati nella seguente tabella riepilogativa: Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C k (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' k ( ) Angolo di attrito residuo φ rk ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m Tabella 3: valori caratteristici dei parametri dei terreni indagati 1,73 1,88 0, ,80 2,01 0,22 17, ,94 2,04 0,21 20, APPROCCI PROGETTTUALI E VERIFICA MECCANICA DEGLI INTERVENTI Dalle indagini effettuate e dalle caratteristiche meccaniche dei litotipi individuati, nonché dalle verifiche preliminari progettuali eseguite, si è optato di intervenire sull area tramite opere di consolidamento costituite da una parete di sostegno su pali di grosso diametro e tiranti in quanto è la struttura che meglio risponde alla stabilizzazione dell area su cui sorge il centro abitato. Pertanto, con riferimento ai parametri geotecnici in precedenza riportati e secondo le principali tipologie necessarie, di seguito si riportano i dati geomeccanici posti a base della progettazione delle opere a farsi. 7

9 Profilo stratigrafico adottato Descrizione terreni Simbologia adottata Nr. Indice del terreno Descrizione Descrizione terreno γ Peso di volume del terreno espresso in [kg/mc] γ s Peso di volume saturo del terreno espresso in [kg/mc] φ Angolo d'attrito interno espresso in [ ] δ Angolo d'attrito terra-muro espresso in [ ] c Coesione espressa in [kg/cmq] Adesione terra-muro espressa in [kg/cmq] c a Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,220 0,146 Terreno ,207 0,138 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 8

10 Parametri medi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,240 0,160 Terreno ,250 0,166 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 Parametri minimi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,010 0,000 Terreno ,200 0,133 Terreno ,240 0,160 Terreno ,200 0,133 dreno ,000 0,000 Per le verifiche di stabilità del versante e il calcolo dei pali tiratati e della loro portanza si rimanda alla relazione di calcolo strutturale allegata. CONCLUSIONI Le indagine e gli studi eseguiti hanno permesso di rilevare la presenza di alcune aree in equilibrio limite e/o in dissesto sulle quali è necessario intervenire con priorità al fine di mitigare il rischio idrogeologico attualmente elevato, Una di tali aree è la "Zona a Valle di Via Sotto le Mura"; di cui sono state descritte le problematiche legate alla stabilità e sono state formulate alcune ipotesi di intervento riportate anche nella presente relazione. I risultati degli studi e delle indagini di campagna hanno permesso di ottenere i dati stratigrafici e geotecnici necessari per eseguire il dimensionamento preliminare delle varie opere. Gli interventi proposti rispondono ad un criterio di priorità per la salvaguardia della pubblica e privata incolumità, ma da soli non bastano ad completa stabilizzazione del territorio comunale. Nella convinzione che la salvaguardia e la protezione del territorio è uno dei principali fattori su cui si basa lo sviluppo socio-economico di una comunità si ritiene necessario integrare questi primi interventi localizzati su Via Sotto le Mura con la realizzazione di nuove ed ulteriori opere allo scopo di completare le opere di consolidamento. 9

11 PREMESSA Con la presente relazione si sono analizzate le caratteristiche geotecniche dei terreni del versante da consolidare a ridosso di Via Sotto le Mura a sud del centro abitato del comune di Castelluccio Valmaggiore La prima fase dello studio è consistita in una raccolta ed analisi di tutti i rilievi e le indagini precedentemente eseguiti in zona; E' stato quindi effettuato un rilievo di superficie finalizzato alla individuazione dei principali litotipi presenti in affioramento e ad una analisi delle caratteristiche morfologiche ed idrogeologiche. Sulla base dei risultati del rilievo e delle indagini pregresse è stata programmata esecuzione di una campagna di indagini geognostiche al fine di definire l'assetto stratigrafico della zona in esame e di poter determinare i parametri fisico-meccanici dei terreni in esame. INTERVENTI Sulla base delle indagini effettuate si è stabilito di intervenire realizzando opere prioritarie di consolidamento della porzione di versante maggiormente a rischio (settore sommitale) al fine di garantire la stabilità delle strutture abitative e viarie presenti sul ciglio, inoltre provvedere per limitare l erosione superficiale dovuta allo scolo delle acque superficiali. Gli interventi di consolidamento dovranno raggiungere il duplice scopo di contenimento delle coltri superficiali e regolarizzazione della morfologia del pendio con una riduzione della sua acclività. - Interventi di consolidamento del versante Realizzazione di un muro di sostegno su pali tirantato parallelamente a Via sotto le mura e un rilevato in terra rinforzata a valle del muro per il contenimento dello strato superficiale. - Intervento di regimazione delle acque superficiali Una delle principali aree di erosione superficiale è dovuta allo scarico di caditoie in cui si riversano buona parte delle acque meteoriche provenienti dalla parte alta del paese. Questo deflusso ha contribuito ad incrementare notevolmente le già elevate condizioni di rischio idrogeologico, pertanto si prevede di incanalare dette acque con la realizzazione di fogna bianca per allontanare dette acque portandolo fino al torrente Celone. Particolare cura dovrà essere posta nella progettazione e sistemazione 1

12 superficiale, anche con piantumazione di specie vegetali con ampio sviluppo dell apparato radicale onde permettere la rinaturalizzazione del pendio ed evitare al contempo l erosione superficiale dell area, come opere di ingegneria naturalistica. INQUADRAMENTO GEOLOGICO, IDRO-GEOMORFOLOGICO ED ANALISI DEI DISSESTI Per una caratterizzazione geologica di dettaglio si rimanda alle relazioni specialistiche allegate al progetto di mitigazione del dissesto idrogeologico nel centro abitato località sotto le mura, mentre di seguito si riporta un sunto sintetico dei caratteri geologici, geomorfologici idrogeologici generali. L'area di studio rientra sul confine del Foglio n. 163 "Lucera" e n. 174 "Ariano Irpino" della Carta Geologica d'italia in scala 1: Essa è compresa nelle strutture dell'appennino Dauno, allineate principalmente secondo la direzione NO-SE. I sedimenti che vi affiorano appartengono ad unità oligoceniche e mioceniche. I Monti della Daunia rappresentano le propaggini orientali dell appennino meridionale che passano verso est al Tavoliere delle Puglie. I complessi litologici affioranti sono raggruppabili in differenti unità litologiche alloctone facenti parte della catena appenninica. Substrato Nell ambito del territorio comunale di Castelluccio Valmaggiore affiorano principalmente terreni che presentano caratteristiche sedimentarie torbiditiche, attribuibili alla formazione nota in letteratura come Flysch di Faeto. In loco, affiora il membro rappresentato da una alternanza di limi argillosi con sabbie e marne giallo-verde seguite da livelli calcareo-marnosi grigio azzurri alternati a livelli argillosi. Localmente sono visibili livelli deformati per fenomeni di slump. La direzione degli strati è circa Nord-Sud con un immersione verso Est. L inclinazione è circa 40. Depositi di versante Al tardo Pleistocene ed all Olocene possono essere ascritte tutte le coltri di depositi di versante formatesi, secondo processi diversi, prevalentemente a carico delle litologie fliscioidi. I fenomeni alterativi, esplicatisi quasi esclusivamente per disgregazione meccanica 2

13 e chimica, associati all azione della gravità o a processi idrici superficiali di tipo prevalentemente colluviale, hanno determinato la formazione di coltri terrigene, a composizione prevalentemente arenacea, e limoargillosa nelle argille e marne. Sono depositi incoerenti o poco coesi, discontinui, che si rinvengono a mezza costa ed al piede dei rilievi collinari, in forma di conoidi isolate o di piccole falde, con potenza anche superiore al metro. Sul substrato poggiano detriti (diamicton) attribuibili anche ad antiche frane. Alluvioni recenti Sono rappresentate da modestissime coltri adiacenti ai corsi d acqua attivi, sono costituite da sabbie di diversa granulometria, da ghiaie e da ciottoli e, sulle litologie prevalentemente marnose argillose, da accumuli limo-argillosi. Morfologia L assetto morfologico del territorio comunale rientra nei primi rilievi appartenenti al sistema orografico dei monti della Daunia, caratterizzato da rilievi relativamente accidentati ed allungati per lo più in direzione N-S, la morfologia è quella tipica collinare-alta che presenta tuttavia lungo alcune direzioni profili morfologici variabili e frequentemente acclivi a causa dell'evoluzione tettonica e delle condizioni litologiche, soprattutto dove la componente litica è predominante. Caratteri tettonici Le fasi tettoniche compressive mioceniche e plioceniche hanno conferito ai terreni affioranti in questa parte dell'appennino meridionale una struttura complessa con sovrascorrimenti e pieghe-faglie con assi prevalentemente N-S. Non mancano strutture minori date da pieghe faglie ad andamento meridiano ed appenninico con vergenza adriatica. Tali strutture portano, a luoghi, alla sovrapposizione su quelli pliocenici dell'unità di Ariano. Il limite orientale dei terreni dell'unità Dauna coincide con una linea tettonica con andamento appenninico che ha un significato regionale; essa si riconosce, a luoghi, come una faglia inversa lungo la quale si osserva la sovrapposizione dei terreni dell'unità Dauna sui terreni infrapleistocenici dell'unità Bradanica. Idrogeologia Per quel che riguarda i caratteri idrogeologici all'interno della formazione della Daunia si distinguono orizzonti a differente permeabilità. Gli strati calcarenitici 3

14 presentano un grado di permeabilità elevata per fratturazione, mentre i livelli marnoso-argillosi sono caratterizzati da un basso grado di permeabilità relativa prevalentemente per porosità. Tali caratteristiche determinano acquiferi multifalda con circolazione idrica confinata all'interno degli strati calcarenitici. La circolazione idrica superficiale mina la stabilità di quelle porzioni di pendio a prevalente componente argillosa. E' infatti possibile individuare nell'azione erosiva esplicata dalle acque in deflusso superficiali una delle principali cause dei fenomeni franosi che hanno interessato ed interessano i versanti a valle del centro abitato. In particolare in Località Porta del Pozzo risulta tuttora attivo un lento movimento degli strati di terreno più superficiali maggiormente esposti all'azione degli agenti esogeni a causa del loro assetto caotico e rimaneggiato. Dissesti L'alternanza di strati calcarenitici e livelli marnoso-sabbiosi con direzione di immersione grosso modo ortogonale a quella del versante determina un andamento morfologico caratterizzato da un susseguirsi di costoni e zone depresse. Questo particolare assetto morfologico ha favorito in passato l'innesco di imponenti fenomeni franosi oramai stabilizzati nella loro dinamica complessiva (paleofrane), che hanno conferito alle aree interessate una forma concava con inclinazioni del pendio molto elevate in sommità (a ridosso della sede stradale di Via Porta del Pozzo e di Via Sotto le Mura) ed una progressiva riduzione delle pendenze verso il fondovalle. Nell area di studio sono stati individuati indizi di fenomeni di instabilità, questi movimenti interessano principalmente il tratto sommitale di pendio a causa degli elevati valori di inclinazione del versante. Le coltri più superficiali, in concomitanza di forti precipitazioni idrometeoriche, tendono velocemente verso uno stato di completa saturazione. Si determina così un notevole aumento del loro peso di volume e, nel contempo, l'insorgere di pressioni interstiziali che riducono le forze di resistenza al taglio creando una condizione favorevole allo scivolamento. STRATIGRAFIA E CARATTERISTICHE GEOTECNICHE Per la determinazione della stratigrafia e conseguente caratterizzazione geotecnica dei litotipi, si è svolto il seguente programma di indagini: 4

15 Esecuzione di n. 4 sondaggi geognostici a carotaggio continuo con prelievo di campioni indisturbati e prove S.P.T. in foro, ubicati a ridosso di via Sotto le Mura; Esecuzione di n. 2 indagini sismiche (rifrazione e Masw); Esecuzione di n. 1 Tomografia elettrica; Esecuzione di analisi geotecniche di laboratorio condotte su campioni indisturbati. Accertamenti idrogeologici. Consultazione di campagne di indagini pregresse eseguite in aree limitrofe; I risultati di dettaglio delle indagini eseguite, sono riportati nelle relazioni specifiche allegate (All. A-B-C dell impresa Sices Costruzioni), di seguito si fornisce una loro interpretazione in chiave stratigrafico-geotecnica. Tab. 1 - Tabella riassuntiva dei risultati delle analisi geotecniche di laboratorio. Sulla base dei risultati ottenuti dalle indagini effettuate si distinguono tre unità litotecniche (complessi geotecnici) con le seguenti proprietà caratteristiche riportate nelle seguenti tabelle riepilogative: A (Terreno 1) - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m: terreno vegetale frammisto a depositi eluvio colluviali B (Terreno 2) - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m: unità 5

16 flyschoide formata da alternanze di argille limose debolmente sabbiose a scaglie di consistenza variabile in funzione della profondità (da media ad alta) e livelli calcarenitici, il tutto di colore beige-verde oliva. C (Terreno 3 e 4) - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m: unità flyschoide formata da alternanze di argille limose con sabbia e notevoli livelli calcarenitici, il tutto di colore grigio-azzurro. Nella parte alta (primi metri) prevalgono i livelli argillosi mentre, nella parte bassa i livelli litoidi così come evidenziati dal sondaggio meccanico (S3). Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' ( ) Angolo di attrito residuo φ r ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m 1,73 1,88 0,01 0, ,80 2,01 0,20 0,40 13,5 26, ,94 2,04 0,26 0,27 21,5 22, Tabella 2: valori nominali dei principali parametri dei terreni indagati. Nell ultima fase di calcolo si è tenuto conto delle compensazioni indotte dalla tipologia di fondazione sulle eterogeneità dei terreni considerando fondazioni rigide e di media grandezza, ipotizzando quindi superfici di rottura grandi con possibile compensazione delle eterogeneità, sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti. Il valore caratteristico dei parametri si è calcolato con il 5 percentile della media. Si è ipotizzata una distribuzione log-normale per la coesione c, ed una distribuzione normale per l angolo di attrito φ'. I valori calcolati risentono ovviamente del numero di dati utilizzati. Per il calcolo della distribuzione normale si è utilizzata la relazione sotto riportata (per ottenere i parametri elastici caratteristici è stata aumentata la covalenza da un valore di 7, utilizzato comunemente per tutti i tipi di terreni ed in questo caso per valutare i parametri fisico-meccanici caratteristici, a 12): X k = X 1,645 (σ/ n) Per il calcolo della distribuzione log-normale si è applicata la formula di Cox: 6

17 Si sono così ottenuti i valori caratteristici dei principali parametri dei terreni indagati, riportati nella seguente tabella riepilogativa: Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C k (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' k ( ) Angolo di attrito residuo φ rk ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m Tabella 3: valori caratteristici dei parametri dei terreni indagati 1,73 1,88 0, ,80 2,01 0,22 17, ,94 2,04 0,21 20, APPROCCI PROGETTTUALI E VERIFICA MECCANICA DEGLI INTERVENTI Dalle indagini effettuate e dalle caratteristiche meccaniche dei litotipi individuati, nonché dalle verifiche preliminari progettuali eseguite, si è optato di intervenire sull area tramite opere di consolidamento costituite da una parete di sostegno su pali di grosso diametro e tiranti in quanto è la struttura che meglio risponde alla stabilizzazione dell area su cui sorge il centro abitato. Pertanto, con riferimento ai parametri geotecnici in precedenza riportati e secondo le principali tipologie necessarie, di seguito si riportano i dati geomeccanici posti a base della progettazione delle opere a farsi. 7

18 Profilo stratigrafico adottato Descrizione terreni Simbologia adottata Nr. Indice del terreno Descrizione Descrizione terreno γ Peso di volume del terreno espresso in [kg/mc] γ s Peso di volume saturo del terreno espresso in [kg/mc] φ Angolo d'attrito interno espresso in [ ] δ Angolo d'attrito terra-muro espresso in [ ] c Coesione espressa in [kg/cmq] Adesione terra-muro espressa in [kg/cmq] c a Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,220 0,146 Terreno ,207 0,138 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 8

19 Parametri medi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,240 0,160 Terreno ,250 0,166 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 Parametri minimi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,010 0,000 Terreno ,200 0,133 Terreno ,240 0,160 Terreno ,200 0,133 dreno ,000 0,000 Per le verifiche di stabilità del versante e il calcolo dei pali tiratati e della loro portanza si rimanda alla relazione di calcolo strutturale allegata. CONCLUSIONI Le indagine e gli studi eseguiti hanno permesso di rilevare la presenza di alcune aree in equilibrio limite e/o in dissesto sulle quali è necessario intervenire con priorità al fine di mitigare il rischio idrogeologico attualmente elevato, Una di tali aree è la "Zona a Valle di Via Sotto le Mura"; di cui sono state descritte le problematiche legate alla stabilità e sono state formulate alcune ipotesi di intervento riportate anche nella presente relazione. I risultati degli studi e delle indagini di campagna hanno permesso di ottenere i dati stratigrafici e geotecnici necessari per eseguire il dimensionamento preliminare delle varie opere. Gli interventi proposti rispondono ad un criterio di priorità per la salvaguardia della pubblica e privata incolumità, ma da soli non bastano ad completa stabilizzazione del territorio comunale. Nella convinzione che la salvaguardia e la protezione del territorio è uno dei principali fattori su cui si basa lo sviluppo socio-economico di una comunità si ritiene necessario integrare questi primi interventi localizzati su Via Sotto le Mura con la realizzazione di nuove ed ulteriori opere allo scopo di completare le opere di consolidamento. 9

20 PREMESSA Con la presente relazione si sono analizzate le caratteristiche geotecniche dei terreni del versante da consolidare a ridosso di Via Sotto le Mura a sud del centro abitato del comune di Castelluccio Valmaggiore La prima fase dello studio è consistita in una raccolta ed analisi di tutti i rilievi e le indagini precedentemente eseguiti in zona; E' stato quindi effettuato un rilievo di superficie finalizzato alla individuazione dei principali litotipi presenti in affioramento e ad una analisi delle caratteristiche morfologiche ed idrogeologiche. Sulla base dei risultati del rilievo e delle indagini pregresse è stata programmata esecuzione di una campagna di indagini geognostiche al fine di definire l'assetto stratigrafico della zona in esame e di poter determinare i parametri fisico-meccanici dei terreni in esame. INTERVENTI Sulla base delle indagini effettuate si è stabilito di intervenire realizzando opere prioritarie di consolidamento della porzione di versante maggiormente a rischio (settore sommitale) al fine di garantire la stabilità delle strutture abitative e viarie presenti sul ciglio, inoltre provvedere per limitare l erosione superficiale dovuta allo scolo delle acque superficiali. Gli interventi di consolidamento dovranno raggiungere il duplice scopo di contenimento delle coltri superficiali e regolarizzazione della morfologia del pendio con una riduzione della sua acclività. - Interventi di consolidamento del versante Realizzazione di un muro di sostegno su pali tirantato parallelamente a Via sotto le mura e un rilevato in terra rinforzata a valle del muro per il contenimento dello strato superficiale. - Intervento di regimazione delle acque superficiali Una delle principali aree di erosione superficiale è dovuta allo scarico di caditoie in cui si riversano buona parte delle acque meteoriche provenienti dalla parte alta del paese. Questo deflusso ha contribuito ad incrementare notevolmente le già elevate condizioni di rischio idrogeologico, pertanto si prevede di incanalare dette acque con la realizzazione di fogna bianca per allontanare dette acque portandolo fino al torrente Celone. Particolare cura dovrà essere posta nella progettazione e sistemazione 1

21 superficiale, anche con piantumazione di specie vegetali con ampio sviluppo dell apparato radicale onde permettere la rinaturalizzazione del pendio ed evitare al contempo l erosione superficiale dell area, come opere di ingegneria naturalistica. INQUADRAMENTO GEOLOGICO, IDRO-GEOMORFOLOGICO ED ANALISI DEI DISSESTI Per una caratterizzazione geologica di dettaglio si rimanda alle relazioni specialistiche allegate al progetto di mitigazione del dissesto idrogeologico nel centro abitato località sotto le mura, mentre di seguito si riporta un sunto sintetico dei caratteri geologici, geomorfologici idrogeologici generali. L'area di studio rientra sul confine del Foglio n. 163 "Lucera" e n. 174 "Ariano Irpino" della Carta Geologica d'italia in scala 1: Essa è compresa nelle strutture dell'appennino Dauno, allineate principalmente secondo la direzione NO-SE. I sedimenti che vi affiorano appartengono ad unità oligoceniche e mioceniche. I Monti della Daunia rappresentano le propaggini orientali dell appennino meridionale che passano verso est al Tavoliere delle Puglie. I complessi litologici affioranti sono raggruppabili in differenti unità litologiche alloctone facenti parte della catena appenninica. Substrato Nell ambito del territorio comunale di Castelluccio Valmaggiore affiorano principalmente terreni che presentano caratteristiche sedimentarie torbiditiche, attribuibili alla formazione nota in letteratura come Flysch di Faeto. In loco, affiora il membro rappresentato da una alternanza di limi argillosi con sabbie e marne giallo-verde seguite da livelli calcareo-marnosi grigio azzurri alternati a livelli argillosi. Localmente sono visibili livelli deformati per fenomeni di slump. La direzione degli strati è circa Nord-Sud con un immersione verso Est. L inclinazione è circa 40. Depositi di versante Al tardo Pleistocene ed all Olocene possono essere ascritte tutte le coltri di depositi di versante formatesi, secondo processi diversi, prevalentemente a carico delle litologie fliscioidi. I fenomeni alterativi, esplicatisi quasi esclusivamente per disgregazione meccanica 2

22 e chimica, associati all azione della gravità o a processi idrici superficiali di tipo prevalentemente colluviale, hanno determinato la formazione di coltri terrigene, a composizione prevalentemente arenacea, e limoargillosa nelle argille e marne. Sono depositi incoerenti o poco coesi, discontinui, che si rinvengono a mezza costa ed al piede dei rilievi collinari, in forma di conoidi isolate o di piccole falde, con potenza anche superiore al metro. Sul substrato poggiano detriti (diamicton) attribuibili anche ad antiche frane. Alluvioni recenti Sono rappresentate da modestissime coltri adiacenti ai corsi d acqua attivi, sono costituite da sabbie di diversa granulometria, da ghiaie e da ciottoli e, sulle litologie prevalentemente marnose argillose, da accumuli limo-argillosi. Morfologia L assetto morfologico del territorio comunale rientra nei primi rilievi appartenenti al sistema orografico dei monti della Daunia, caratterizzato da rilievi relativamente accidentati ed allungati per lo più in direzione N-S, la morfologia è quella tipica collinare-alta che presenta tuttavia lungo alcune direzioni profili morfologici variabili e frequentemente acclivi a causa dell'evoluzione tettonica e delle condizioni litologiche, soprattutto dove la componente litica è predominante. Caratteri tettonici Le fasi tettoniche compressive mioceniche e plioceniche hanno conferito ai terreni affioranti in questa parte dell'appennino meridionale una struttura complessa con sovrascorrimenti e pieghe-faglie con assi prevalentemente N-S. Non mancano strutture minori date da pieghe faglie ad andamento meridiano ed appenninico con vergenza adriatica. Tali strutture portano, a luoghi, alla sovrapposizione su quelli pliocenici dell'unità di Ariano. Il limite orientale dei terreni dell'unità Dauna coincide con una linea tettonica con andamento appenninico che ha un significato regionale; essa si riconosce, a luoghi, come una faglia inversa lungo la quale si osserva la sovrapposizione dei terreni dell'unità Dauna sui terreni infrapleistocenici dell'unità Bradanica. Idrogeologia Per quel che riguarda i caratteri idrogeologici all'interno della formazione della Daunia si distinguono orizzonti a differente permeabilità. Gli strati calcarenitici 3

23 presentano un grado di permeabilità elevata per fratturazione, mentre i livelli marnoso-argillosi sono caratterizzati da un basso grado di permeabilità relativa prevalentemente per porosità. Tali caratteristiche determinano acquiferi multifalda con circolazione idrica confinata all'interno degli strati calcarenitici. La circolazione idrica superficiale mina la stabilità di quelle porzioni di pendio a prevalente componente argillosa. E' infatti possibile individuare nell'azione erosiva esplicata dalle acque in deflusso superficiali una delle principali cause dei fenomeni franosi che hanno interessato ed interessano i versanti a valle del centro abitato. In particolare in Località Porta del Pozzo risulta tuttora attivo un lento movimento degli strati di terreno più superficiali maggiormente esposti all'azione degli agenti esogeni a causa del loro assetto caotico e rimaneggiato. Dissesti L'alternanza di strati calcarenitici e livelli marnoso-sabbiosi con direzione di immersione grosso modo ortogonale a quella del versante determina un andamento morfologico caratterizzato da un susseguirsi di costoni e zone depresse. Questo particolare assetto morfologico ha favorito in passato l'innesco di imponenti fenomeni franosi oramai stabilizzati nella loro dinamica complessiva (paleofrane), che hanno conferito alle aree interessate una forma concava con inclinazioni del pendio molto elevate in sommità (a ridosso della sede stradale di Via Porta del Pozzo e di Via Sotto le Mura) ed una progressiva riduzione delle pendenze verso il fondovalle. Nell area di studio sono stati individuati indizi di fenomeni di instabilità, questi movimenti interessano principalmente il tratto sommitale di pendio a causa degli elevati valori di inclinazione del versante. Le coltri più superficiali, in concomitanza di forti precipitazioni idrometeoriche, tendono velocemente verso uno stato di completa saturazione. Si determina così un notevole aumento del loro peso di volume e, nel contempo, l'insorgere di pressioni interstiziali che riducono le forze di resistenza al taglio creando una condizione favorevole allo scivolamento. STRATIGRAFIA E CARATTERISTICHE GEOTECNICHE Per la determinazione della stratigrafia e conseguente caratterizzazione geotecnica dei litotipi, si è svolto il seguente programma di indagini: 4

24 Esecuzione di n. 4 sondaggi geognostici a carotaggio continuo con prelievo di campioni indisturbati e prove S.P.T. in foro, ubicati a ridosso di via Sotto le Mura; Esecuzione di n. 2 indagini sismiche (rifrazione e Masw); Esecuzione di n. 1 Tomografia elettrica; Esecuzione di analisi geotecniche di laboratorio condotte su campioni indisturbati. Accertamenti idrogeologici. Consultazione di campagne di indagini pregresse eseguite in aree limitrofe; I risultati di dettaglio delle indagini eseguite, sono riportati nelle relazioni specifiche allegate (All. A-B-C dell impresa Sices Costruzioni), di seguito si fornisce una loro interpretazione in chiave stratigrafico-geotecnica. Tab. 1 - Tabella riassuntiva dei risultati delle analisi geotecniche di laboratorio. Sulla base dei risultati ottenuti dalle indagini effettuate si distinguono tre unità litotecniche (complessi geotecnici) con le seguenti proprietà caratteristiche riportate nelle seguenti tabelle riepilogative: A (Terreno 1) - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m: terreno vegetale frammisto a depositi eluvio colluviali B (Terreno 2) - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m: unità 5

25 flyschoide formata da alternanze di argille limose debolmente sabbiose a scaglie di consistenza variabile in funzione della profondità (da media ad alta) e livelli calcarenitici, il tutto di colore beige-verde oliva. C (Terreno 3 e 4) - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m: unità flyschoide formata da alternanze di argille limose con sabbia e notevoli livelli calcarenitici, il tutto di colore grigio-azzurro. Nella parte alta (primi metri) prevalgono i livelli argillosi mentre, nella parte bassa i livelli litoidi così come evidenziati dal sondaggio meccanico (S3). Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' ( ) Angolo di attrito residuo φ r ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m 1,73 1,88 0,01 0, ,80 2,01 0,20 0,40 13,5 26, ,94 2,04 0,26 0,27 21,5 22, Tabella 2: valori nominali dei principali parametri dei terreni indagati. Nell ultima fase di calcolo si è tenuto conto delle compensazioni indotte dalla tipologia di fondazione sulle eterogeneità dei terreni considerando fondazioni rigide e di media grandezza, ipotizzando quindi superfici di rottura grandi con possibile compensazione delle eterogeneità, sufficiente a trasferire le azioni dalle zone meno resistenti a quelle più resistenti. Il valore caratteristico dei parametri si è calcolato con il 5 percentile della media. Si è ipotizzata una distribuzione log-normale per la coesione c, ed una distribuzione normale per l angolo di attrito φ'. I valori calcolati risentono ovviamente del numero di dati utilizzati. Per il calcolo della distribuzione normale si è utilizzata la relazione sotto riportata (per ottenere i parametri elastici caratteristici è stata aumentata la covalenza da un valore di 7, utilizzato comunemente per tutti i tipi di terreni ed in questo caso per valutare i parametri fisico-meccanici caratteristici, a 12): X k = X 1,645 (σ/ n) Per il calcolo della distribuzione log-normale si è applicata la formula di Cox: 6

26 Si sono così ottenuti i valori caratteristici dei principali parametri dei terreni indagati, riportati nella seguente tabella riepilogativa: Peso di Volume γ (t/m 3 ) Coesione C k (Kg/cm 2 ) Angolo di attrito φ' k ( ) Angolo di attrito residuo φ rk ( ) A - 1 complesso geomeccanico da 0.0 m a circa 5.0m B - 2 complesso geomeccanico da 5.0 m a circa 16.0m C - 3 complesso geomeccanico da 16.0 m a circa 30.0m Tabella 3: valori caratteristici dei parametri dei terreni indagati 1,73 1,88 0, ,80 2,01 0,22 17, ,94 2,04 0,21 20, APPROCCI PROGETTTUALI E VERIFICA MECCANICA DEGLI INTERVENTI Dalle indagini effettuate e dalle caratteristiche meccaniche dei litotipi individuati, nonché dalle verifiche preliminari progettuali eseguite, si è optato di intervenire sull area tramite opere di consolidamento costituite da una parete di sostegno su pali di grosso diametro e tiranti in quanto è la struttura che meglio risponde alla stabilizzazione dell area su cui sorge il centro abitato. Pertanto, con riferimento ai parametri geotecnici in precedenza riportati e secondo le principali tipologie necessarie, di seguito si riportano i dati geomeccanici posti a base della progettazione delle opere a farsi. 7

27 Profilo stratigrafico adottato Descrizione terreni Simbologia adottata Nr. Indice del terreno Descrizione Descrizione terreno γ Peso di volume del terreno espresso in [kg/mc] γ s Peso di volume saturo del terreno espresso in [kg/mc] φ Angolo d'attrito interno espresso in [ ] δ Angolo d'attrito terra-muro espresso in [ ] c Coesione espressa in [kg/cmq] Adesione terra-muro espressa in [kg/cmq] c a Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,220 0,146 Terreno ,207 0,138 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 8

28 Parametri medi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,060 0,000 Terreno ,240 0,160 Terreno ,250 0,166 Terreno ,250 0,166 dreno ,000 0,000 Parametri minimi Descrizione γ γ s φ δ c c a Terreno ,010 0,000 Terreno ,200 0,133 Terreno ,240 0,160 Terreno ,200 0,133 dreno ,000 0,000 Per le verifiche di stabilità del versante e il calcolo dei pali tiratati e della loro portanza si rimanda alla relazione di calcolo strutturale allegata. CONCLUSIONI Le indagine e gli studi eseguiti hanno permesso di rilevare la presenza di alcune aree in equilibrio limite e/o in dissesto sulle quali è necessario intervenire con priorità al fine di mitigare il rischio idrogeologico attualmente elevato, Una di tali aree è la "Zona a Valle di Via Sotto le Mura"; di cui sono state descritte le problematiche legate alla stabilità e sono state formulate alcune ipotesi di intervento riportate anche nella presente relazione. I risultati degli studi e delle indagini di campagna hanno permesso di ottenere i dati stratigrafici e geotecnici necessari per eseguire il dimensionamento preliminare delle varie opere. Gli interventi proposti rispondono ad un criterio di priorità per la salvaguardia della pubblica e privata incolumità, ma da soli non bastano ad completa stabilizzazione del territorio comunale. Nella convinzione che la salvaguardia e la protezione del territorio è uno dei principali fattori su cui si basa lo sviluppo socio-economico di una comunità si ritiene necessario integrare questi primi interventi localizzati su Via Sotto le Mura con la realizzazione di nuove ed ulteriori opere allo scopo di completare le opere di consolidamento. 9