1. Siti monitorati dal Sant'Olcese (GE) Dati generali

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1 1. Siti monitorati dal Sant'Olcese (GE) Dati generali Il centro abitato di S.Olcese, interessato da una serie di frane con stile di attività di tipo complesso con il contributo di movimenti di scorrimento e colamento, è fondato in un area che denota una particolare fragilità geologica per cause lito-strutturali e quindi una elevata sensibilità al dissesto. Si tratta di frane che interessano sempre spessori ridotti di materiale, fino a un massimo di 10-15m circa e che verosimilmente presentano, compatibilmente con lo stato delle lesioni sui manufatti e nel terreno, velocità di movimento lente. Il nucleo centrale del paese, nei pressi della chiesa, è interessato da una frana che ha ripreso, rimobilizzandola, parte della frana in roccia ( Atlante dei Centri Abitati Instabili della Liguria - CNR). Il dissesto è localizzato lungo il contatto tettonico che separa le torbiditi dell Unità di Ronco dalle Argilliti di Montoggio dell Unità Antola (Fig.1), ed è oggetto di monitoraggio dal 2008 con gli inclinometri SOLS1 e SOLS2, realizzati alla fine del 2007 dalla Ditta Citiemme nell ambito del progetto Approfondimento delle conoscenze relative agli aspetti geologici e idrogeologici dei fenomeni franosi in aree tipo per la definizione di linee guida nella pianificazione territoriale lotto N.5 località Chiesa. La strumentazione inclinometrica, ad oggi attiva solamente con l inclinometro SOLS1, risulta collocata alla testata del corpo di frana (Fig.2), identificato come segue nel Progetto IFFI: Inclinometri: SOLS1 e SOLS2 (ex) Tipo Colamento rapido Stato Attivo/riattivato/sospeso Identificativo Area [mq] Di seguito si riassume l attività di monitoraggio del Data Attività Strumentazione Sistema di misura 29/12/ lettura di esercizio sulle guide A1/A3 e sequenza di letture A1B1/A3B3 Inclinometri SOLS1 SOLS2 ( ) rottura incli (osservazione telecamera da foro) Sonda servoaccelerometrica biax. S Tab. 1 - Misure effettuate nel 2017 nel sito di S. Olcese 8

2 Fig. 1 - Stralcio Carta Geologica Regionale (rif.carg) sc.1: SOLS1 SOLS2 Fig. 2 - Localizzazione degli inclinometri SOLS1 e SOLS2 all interno del corpo di frana 9

3 1.1.2 Analisi dei dati inclinometrici Inclinometro SOLS1 (25 m) parte alta della frana La verifica dei dataset nell anno 2017 attraverso il checksum e la deviazione standard non ha evidenziato anomalie strumentali nella lettura effettuata. L'elaborazione differenziale integrale ha evidenziato un ulteriore progressione del movimento pari a circa 11mm in un anno di tempo con uno spostamento complessivo di 175mm da gennaio 2008 e una direzione azimutale verso S, secondo l assetto del versante (Figg.3 e 4). Dall elaborazione locale si può osservare lo scorrimento lungo il piano di taglio principale che genera uno spostamento massimo di 85mm, all interno di una fascia di dislocazione tra -5 e -7m (picco a -6m). Alla profondità in cui l inclinometro è soggetto alla deformazione si annota una certa difficoltà nel fare scorrere la sonda inclinometrica oltre il punto critico e la tubazione inclinometrica sembra al limite della rottura. L incremento misurato nel periodo (il più elevato dal 2008), che segue una alternanza di pause generalmente estive e riattivazioni, evidenzia un netto cambiamento nelle modalità di deformazione del versante con una velocità decisamente superiore. Il periodo successivo dal 2016 mostra una diminuzione della velocità e un riallineamento con il trend complessivo della deformazione. Fig. 3 - Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro SOLS1 10

4 Fig. 4 - Grafico relativo all elaborazione differenziale integrale (diagramma polare della deviazione) dell inclinometro SOLS1 11

5 REMOVER Fig. 5 - La tubazione SOLS1 è risultata deformata tanto da consentire a fatica la discesa della sonda pilota. La successiva verifica con l ispezione televisiva ha permesso di identificare il gradino alla quota di 6m circa. 12

6 Inclinometro SOLS2 (25 m)- parte alta della frana Nel corso del 2015 non è stato possibile eseguire la lettura dell inclinometro che, a causa della forte deformazione, risulta non più utilizzabile. Il riscontro della rottura è avvenuto il 26/10/2015 mediante utilizzo di telecamera da foro (Fig.8). L'elaborazione differenziale integrale dal basso ha evidenziato una progressione del movimento nell ultima lettura (novembre 2013-ottobre 2014) pari a 78mm con uno spostamento globale di 170mm dal 2008 e una direzione azimutale verso S-SE, coerentemente con la morfologia del versante (Figg. 6 e 7). Infatti, come per l inclinometro SOLS1, nel corso del 2014 si è assistito ad una notevole progressione dello spostamento, la più elevata dal 2008, che segue una serie di pause e riattivazioni nei vari periodi dell anno. Dall elaborazione locale si può osservare che lo scorrimento in atto lungo il piano di taglio, comprendente una fascia di dislocazione di 3m tra -12 e -15m, ha raggiunto valori totali pari a 50mm alla profondità di circa 13m. In conclusione dall ultimo rilevamento del 2015 si è assistito ad un ulteriore incremento che a portato alla rottura dell inclinometro per uno spostamento totale superiore a 170mm. Fig. 6 - Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro SOLS2 13

7 Fig. 7 - Grafico relativo all elaborazione differenziale integrale (diagramma polare della deviazione) dell inclinometro SOLS2 14

8 Fig. 8 - La tubazione SOLS2 è risultata deformata da uno schiacciamento che non consentire la discesa della sonda pilota. La successiva verifica con l ispezione televisiva ha permesso di identificare, con estrema fatica per la torbidità dell acqua, la rottura alla quota di 13m circa. 15

9 1.1.3 Conclusioni Il dissesto del pendio di Sant Olcese interessa una zona in cui avviene il contatto tettonico tra le Unità Antola e Ronco: tale situazione ha determinato uno scadimento della qualità geomeccanica dei materiali coinvolti nello scivolamento della coltre detritica sul substrato argilloso/marnoso. La campagna geognostica del 2007 con cui si sono eseguiti i sondaggi SOLS1 e SOLS2, attrezzati a inclinometro, ha permesso di caratterizzare la frana nelle sue componenti principali. In particolare il sondaggio SOLS2, eseguito a carotaggio continuo fino alla profondità di 25m, ha individuato una coltre franosa contenente livelli rocciosi brecciati per uno spessore di 6-7m che sormonta un livello roccioso molto foliato e cataclasato a litologia argillosa fino a 13-14m, passante più in profondità a un basamento con caratteristiche litotecniche migliori (Fig.9). Livello stratigrafico in cui si materializza la superficie di scorrimento Fig. 9 - Colonne stratigrafie di SOLS2 interessate dalla superficie di scorrimento (13.5m) Le proprietà litologiche e strutturali degli argilloscisti unite alla relativa superficialità della falda hanno favorito l innesco dello scivolamento lungo la superficie di taglio che a monte coincide esattamente con il contatto coltre detritica-basamento roccioso, mentre più a valle risulta maggiormente approfondita nel bedrock. Infatti l elaborazione dei dati inclinometrici ha consentito di individuare una prima zona di deformazione, localizzata alla profondità tra -5 e -7m (SOLS1), e un secondo livello di deformazione alla profondità tra -12 e -15m, evidente nell inclinometro posto a quota inferiore (SOLS2). Le evidenze dei dati fanno ritenere che le deformazioni possano far parte di un unico piano di scivolamento, inclinato verso valle con direzione azimutale S-SW lungo la linea di massima pendenza che assume nell areale circostante il dissesto in direzione N un forte incremento (Figg.10 e 11). 16

10 Fig.10 - Direzione di movimento dell area in frana che si sviluppa in prossimità dell abitato di S.Olcese Fig.11 - DTM dell orografia del territorio di S.Olcese: si osserva l elevata acclività con la presenza di incisioni vallive che accentuano il contrasto di quota 17

11 Le deformazioni sono il risultato di un movimento che fino ad oggi è avvenuto per scivolamento lungo un piano di taglio localizzato tra -6m e -13m di profondità e che coincide circa con il tetto del basamento roccioso (Fig.12). Il trend di spostamento della frana ha raggiunto nel periodo valori globali di spostamento pari a 92mm nella zona di valle e di 65mm nella zona a monte in direzione S con una velocità media di circa 15mm/anno (18mm a valle e 13mm a monte). La lettura del 2014 ha fatto osservare una notevole accelerazione con un incremento in un anno nella zona di monte pari a 55mm e nella zona di valle pari a 78mm con valori complessivi di spostamento pari a 120mm e 170mm. La velocità media della frana di S.Olcese, quindi, sulla base di questi ultimi dati ha subito un notevole incremento arrivando a circa 24mm/anno (28mm/anno nella zona di valle e 20mm a monte). La lettura del novembre 2015 ha fatto registrare un ulteriore incremento del movimento franoso per uno spostamento totale pari a 154mm nella zona di monte mentre nella zona di valle si è registrata la rottura dell inclinometro con valori quindi superiori a 170mm: le condizioni cinematiche non sono mutate e pertanto il fenomeno franoso rimane classificato come scorrimento attivo. Negli anni 2016 e 2017 si è assistito ad ulteriori incrementi nella zona di monte, meno importanti rispetto ai precedenti, complessivamente pari a circa 20mm, che hanno comportato una sostanziale decelerazione del fenomeno e un riallineamento del movimento complessivo al trend di spostamento (valore totale della deformazione a monte pari a 175mm). Fig.12 - Sezione della frana di S.Olcese 18

12 I dati relativi alla presenza di acqua nel sottosuolo si riferiscono alle misure effettuate durante l esecuzione dei sondaggi: la falda è stata intercettata intorno a -4.5m a monte, ove è stato messo in opera l inclinometro SOLS1 mentre più a valle nel foro di SOLS2 intorno a -6.2m. Tenendo in considerazione tali valori, sono state effettuate in contemporanea con i cicli di letture inclinometriche le misure freatimetriche nei tubi sopra indicati, che hanno mostrato una certa coerenza con le misure eseguite durante l esecuzione dei sondaggi. Nonostante le letture freatimetriche eseguite negli inclinometri non siano da ritenere affidabili (trattandosi di tubi ciechi cementati a fondo foro e quindi non adatti per il monitoraggio della falda), nel caso in esame sono state eseguite e valutate con le misure eseguite durante i sondaggi e poiché i risultati confermano l andamento della piezometrica, con un certo grado di approssimazione possono essere considerate realistiche nell ambito del monitoraggio. Il sottosuolo ove sono localizzate le deformazioni risulta essere sempre saturo e questa situazione si ripresenta sempre nell arco dell anno, essendo la soggiacenza ben al di sopra della superficie di scivolamento. Il cinematismo della frana si sviluppa attraverso una pulsazione stagionale (Fig.13) con incrementi e stasi che comprendono sempre i mesi estivi e un possibile allargamento ai mesi primaverili o autunnali con la conseguenza che le riattivazioni autunno-invernali possono subire anticipazioni o posticipazioni. Inoltre si deve considerare che le stasi stagionali estive osservabili dal 2008 al 2011 non sono più visibili nel 2012 e 2013 in cui si registra una progressione costante della deformazione senza che si rilevi alcuna pausa negli spostamenti. Per gli anni successivi, diminuendo il numero di letture, non è possibile valutare l eventuale pulsazione della frana. Fig Velocità delle deformazioni 19

13 Confrontando il cinematismo nei due inclinometri si può osservare come il periodo iniziale (febbraio 2008-marzo 2010) sia stato caratterizzato da un andamento della deformazione concorde nei due inclinometri, mentre dal 2011 si è visto un progressivo aumento della velocità nella zona di valle rispetto a quella di monte, per arrivare a una situazione di rottura del pendio evidente nelle ultime letture 2014 e 2015 con un vistoso aumento dei valori della deformazione. Negli anni successivi 2016 e 2017 si assiste ad una decelerazione del fenomeno. Nel luglio 2011 è stato indagato il versante in frana con la prospezione geofisica ove sono posizionati gli inclinometri al fine di verificare lo spessore della coltre in movimento (Fig.14). L indagine sismica invertita con tecnica tomografica è stata eseguita con uno stendimento strumentato di 45 metri e spaziatura intergeofonica pari a 3 metri, due energizzazioni esterne per ciascuna estremità e 3 energizzazioni all interno della linea. Con questa geometria si è raggiunta una profondità di indagine pari a circa 15 metri. L indagine sismica ha evidenziato la presenza del substrato litoide inclinato verso valle sormontato da circa 10 metri di coltre detritica. All interno della coltre è evidenziata la presenza di un elemento più rigido con una Vp maggiore di quella circostante. L elaborazione ha inoltre verificato come il bedrock stabile sia presente a profondità maggiori da nord verso sud: ciò risulta coerente con quanto individuato dagli inclinometri circa la presenza del piano di scorrimento principale, contatto tra la coltre sovrastante e il basamento roccioso stabile, che risulta inclinato da monte verso valle (si approfondisce da -6m a -13m) e che coinvolge nel movimento anche un primo livello roccioso cataclastico. Infine i bassi valori superficiali della velocità sismica per uno spessore entro 4m costituirebbero un primo strato insaturo, indicando quindi la presenza di una falda relativamente in superficie e presente in modo continuo. Fig. 14 -Sezione sismica tomografica del pendio in frana: si osserva il basamento roccioso stabile (giallo) che affonda da 6m di profondità in prossimità di SOLS1 (a destra) fino a 12m di profondità i prossimità di SOLS2 (a sinistra). 20

14 La figura seguente propone un modello volumetrico relativo all intero corpo franoso, considerando i dati derivati dai sondaggi geognostici e dalla stratigrafia, dai dati inclinometrici e dalla prospezione geofisica (Fig.15). Considerando la profondità del piano di taglio e un suo sviluppo lungo tutta l estensione della frana perimetrata in IFFI, si ottiene un volume pari a circa m3 con una evidente zona in accumulo nella zona di SOLS2, mentre nelle zone a valle il piano di taglio si mantiene e ad una profondità compresa tra 6-8m. Fig Modello volumetrico della frana di S.Olcese (rif. Perimetrazione IFFI precedente) 21

15 REMOVER La deformazione attiva del fenomeno franoso, registrata in profondità dagli inclinometri, ha determinato in superficie una morfologia in subsidenza nella zona di monte mentre nella zona ove è posizionato l inclinometro SOLS2 è visibile un rigonfiamento del terreno con evidenti irregolarità. Il dissesto in atto è reso ancora più evidente dal crollo di una sezione del muretto a secco presente a monte di SOLS1 (Fig.16), rilevato durante l effettuazione della lettura del 25 novembre Lo scorrimento della coltre superficiale verosimilmente si sarebbe verificata a seguito dell evento alluvionale del 5 novembre 2011 che ha colpito S.Olcese e Genova. Fig La zona di monte della frana e la posizione di SOLS1 con il piano campagna in subsidenza prima del crollo (a sinistra) e dopo l evento alluvionale. Il rapporto tra eventi meteorici e movimenti del versante dal 2008 al 2017 è descritto nei grafici seguenti (Figg.17 e 18): -anno 2008: cumulate mensili ed eventi estremi di non particolare intensità distribuite nell anno e pulsazione della frana con spostamenti e stasi collegati agli eventi meteorici; -anno 2009: pulsazione della frana con spostamenti ancora limitati e stasi prolungate a buona parte dell anno, che risulta soggetto a piogge di normale intensità nei mesi invernali-primaverili mentre in autunno si registra un novembre anomalo con una cumulata di 579mm ed eventi estremi con fenomeni meteorici di 238mm/2gg; -anno 2010: continua la pulsazione della frana con spostamenti invernali e autunnali e stasi estive in funzione di eventi piovosi, che risultano particolarmente prolungati e intensi nell autunno con un massimo pluviometrico nel mese di ottobre pari a 206mm/1g, determinato dalla perturbazione che ha causato l evento alluvionale di Sestri Ponente (4 ottobre); -anno 2011: normale attività della frana in funzione di precipitazioni normali per tutto l anno, che termina con l anomalia del mese di novembre con una cumulata pari a 619mm di pioggia di cui 466mm caduti nell arco di una giornata. Tale situazione ha risentito dell evento alluvionale di Genova (4 novembre Rio Fereggiano), senza però causare alcun incremento sostanziale nel corpo di frana; 22

16 -anno 2012: l anno è caratterizzato da precipitazioni modeste (solo in autunno si verificano fenomeni degni di nota) con una bassa attività della frana che produce limitati spostamenti; -anno 2013: incrementi continui degli spostamenti nel corso dell anno che non risulta abbondante di precipitazioni, ad eccezione del periodo autunnale in cui si verifica una cumulata mensile nel mese di dicembre pari a 405mm e una serie di 6 giorni con 365mm di pioggia; -anno 2014: l attività della frana subisce un notevole aumento con il maggior spostamento in risposta agli eventi precipitativi prolungati e intensi, localizzati nel mesi invernali e autunnali. Il periodo dicembre febbraio 2014 è stato caratterizzato da valori superiori a 1300mm e i mesi di ottobrenovembre 2014 con quantitativi pari a 1218mm di pioggia. L anno ha nuovamente visto un evento alluvionale per quanto riguarda il torrente Bisagno e Rio Fereggiano e in relazione a questo evento anche la stazione meteo di S.Olcese ha registrato più di 500mm di pioggia caduti in 2 giorni (9 e 10 ottobre); -anni 2015, 2016 e 2017: nonostante gli anni si caratterizzino per valori modesti di precipitazione, la rottura del pendio prosegue con valori elevati nel 2015, per poi decelerare nel 2016 e Da segnalare il giorno del 13 settembre 2015 che ha fatto registrare un evento quasi alluvionale del Bisagno con 163mm di pioggia caduti in circa 4 ore. Ad oggi, quindi, l influenza degli eventi meteorici sul versante sembra alta, e comunque sarebbe una concausa importante al dissesto unitamente alle scadenti qualità geomeccaniche del substrato, alla presenza di una falda a circa 3m dalla superficie e alla elevata acclività del pendio in forte contrasto di quota con l incisione valliva. Fig. 17 Andamento pluviometrico mensile, eventi pluviometrici estremi 1-5gg (stazione VICOMORASSO) e letture inclinometriche SOLS2 periodo (rottura inclinometro). 23

17 Fig. 18 Andamento pluviometrico mensile, eventi pluviometrici estremi 1-5gg (stazione VICOMORASSO) e letture inclinometriche SOLS1 periodo La stima dei contributi di ricarica alle acque sotterranee (cfr. Allegato 1) mostra, da una prima analisi dei dati disponibili (periodo gennaio 2008 dicembre 2016), molteplici contributi indicativamente tra i 400 e 500 mm piuttosto ben distribuiti nel tempo tra l autunno 2009 e l autunno Dal 2015 si hanno episodi di minore entità (tra i 100 ed i 200 mm per episodio) sempre piuttosto ben distribuiti nel tempo. I dati interferometrici (desunti dal sito Ambiente in Liguria della Regione Liguria) evidenziano nel periodo (dati ERS) e nel periodo (dati ENVISAT) una sostanziale stabilità degli edifici attorno al perimetro della frana con una velocità media annua intorno al millimetro. Peraltro si deve evidenziare la presenza di un PS, localizzato attorno al perimetro della frana in oggetto e selezionato con dati ERS nel periodo , che mostra un movimento superiore a 6mm/anno. Tale dato, anche in considerazione del fatto che il PS si trova al limite con la zona in deformazione e quindi soggetto ai movimenti in senso limitato, si può considerare in modo concorde con quanto rilevato dalle letture inclinometriche che hanno fatto osservare una velocità del pendio di 10-15mm/anno nel periodo , mentre negli anni si è registrata una impennata dei valori arrivando complessivamente ad una media di 24mm/anno. Nel corso del 2016 e 2017 si è osservata nuovamente una velocità pari a circa 10mm/anno, con un riallineamento ai periodo