PROPOSTA PROGETTUALE D INTERVENTO

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1 PROGETTO E.N.E.A. - EVITARE NUOVE EMERGENZE AMBIENTALI A SARAJEVO - ( D.G.P. N.42 DEL 22 MARZO 2000 ) PROPOSTA PROGETTUALE D INTERVENTO settembre 2000 PROVINCIA DI LIVORNO - SETTORE 6 - Pagina 1 di 11

2 INDICE Introduzione Descrizione della frana e dei suoi effetti Descrizione delle cause Criteri generali d intervento Metodi d intervento Opere d intervento nell area in frana Provvedimenti di pronto intervento Opere di sistemazione definitiva Bibliografia Pagina 2 di 11

3 INTRODUZIONE La presente relazione costituisce l elaborato tecnico finale da parte del Servizio Difesa del suolo nell ambito della fase conclusiva del Progetto E.N.E.A. ed approvato con D.G.P. n.42 del 22 marzo Questo rapporto segue, in ordine cronologico, la visita a Livorno nel giugno 2000 di due tecnici bosniaci. Durante la visita, maturata nel contesto della formazione professionale sulle tecniche di stabilizzazione dei pendii, ai tecnici sono stati illustrati in sito alcuni metodi di stabilizzazione di versanti in frana tra cui l utilizzo di geosintetici e tecniche di ingegneria naturalistica nei Comuni di Volterra, Palaia, Peccioli, Montopoli Val d Arno (PI), Seravezza (LU), Campo nell Elba e Marciana (LI). La realizzazione dell allegato piano di interventi per la sistemazione di una zona in frana nella città di Sarajevo è stata resa possibile grazie ai dati conoscitivi forniti dai tecnici bosniaci (caratterizzazione geologica, idrogeologica, idrologica, climatologica, botanico-vegetazionale e parametrizzazione geotecnica). Si rimanda inoltre alla lettura del Rapporto sull avvio della prima fase datato aprile 2000 per le informazioni generali del Progetto E.N.E.A. nonché per l inquadramento geografico e geomorfologico dell area in dissesto. Pagina 3 di 11

4 DESCRIZIONE DELLA FRANA E DEI SUOI EFFETTI La frana oggetto dello studio è situata in prossimità della strada 123 Novopasarska (la cui sede costituisce grossomodo il ciglio di distacco) ed occupa l intervallo altimetrico mslm, lungo un versante che degrada verso sud con una pendenza media del 25%. Nell area affiorano formazioni eluvio-colluviali prevalentemente argilloso-limose con intercalazioni conglomeratiche carbonatiche. Stratigraficamente sono sormontate da un livello conglomeratico argilloso e dalle unità mioceniche. La campagna di prove penetrometriche in situ ha permesso di distinguere le formazioni interessate in otto differenti orizzonti litotecnici. L inizio dell attività di frana risale al 1981 ed è stato aggravato in conseguenza dell abbandono del territorio in occasione degli eventi bellici. In ordine allo stile di attività dei fenomeni franosi secondo Varnes (1978) e Hutchinson (1988) la frana in esame è riconducibile ad uno scivolamento o scorrimento traslativo. Nel dettaglio ciò significa che il movimento si verifica in prevalenza lungo una superficie più o meno piana o debolmente ondulata (situata ad una profondità massima di 8 metri), in corrispondenza a discontinuità strutturali e legate all esistenza delle unità litotecniche soprelencate. La tipologia dello stato di attività è certamente quello di frana attiva in quanto i processi di dissesto sono in atto e ricorrono con cicli non superiori a quelli annuali. Per quanto riguarda la distribuzione dell attività non si sono rilevate variazioni apprezzabili della superficie di rottura e del materiale spostato per cui la frana si può definire costante a prevalente sviluppo longitudinale ma potenzialmente retrogressiva. Durante i sopralluoghi si sono osservati i seguenti effetti dovuti alla frana: crollo parziale della sede stradale; crollo di muri di contenimento delle abitazioni; danneggiamento strutturale delle abitazioni; movimento di masse prevalentemente terrigene ed accumulo al piede; smembramento del suolo di copertura. Pagina 4 di 11

5 DESCRIZIONE DELLE CAUSE DELLA FRANA L individuazione delle cause di un movimento franoso nei pendii naturali è in generale l aspetto maggiormente impegnativo nella progettazione dei successivi interventi di risanamento. Infatti la descrizione delle cause della franosità implica l esame di molteplici fattori di instabilità e la loro parametrizzazione. In linea di massima, il rilevamento di campagna e l analisi dei dati a disposizione consentono di ipotizzare la coesistenza delle seguenti cause: cause d incremento dello stato tensionale - carichi esterni -manufatti, acqua, neve, discariche; aumento del peso di volume per incremento del contenuto in acqua; cause di diminuzione di resistenza - rigonfiamento di argille a seguito di assunzione di acqua -meteorica e perdite da tubature sotterranee; pressioni interstiziali; deformazione e rottura progressiva; disgelamento di terreno congelato o di lenti di ghiaccio. Pagina 5 di 11

6 CRITERI GENERALI D INTERVENTO Le condizioni di stabilità di un pendio naturale o artificiale sono regolate dal principio fisico del rapporto tra la resistenza al taglio disponibile sulla superficie di scorrimento e le tensioni tangenziali agenti su di essa. Gli interventi di stabilizzazione dei pendii ispirati a tale principio producono un miglioramento delle condizioni di stabilità incrementando la resistenza al taglio e riducendo gli sforzi tangenziali agenti sulla superficie di scorrimento. Pare opportuno ricordare che ogni fenomeno franoso ha, oltre alla sua caratterizzazione generale, peculiarità proprie e dell ambiente fisico nel quale si verifica che lo rendono unico e differente dagli altri anche se classificati in modo analogo. La soluzione prospettata è stata pertanto elaborata con lo scopo di far assolvere agli interventi operativi le finalità sottoelencate: funzione di sistemazione idrogeologica e di riequilibrio tensionale: consolidamento e copertura del terreno, trattenuta delle precipitazioni atmosferiche, protezione del terreno dall erosione, drenaggio; funzione di sicurezza: messa in sicurezza delle abitazioni e delle infrastrutture che insistono direttamente sul corpo di frana, diminuzione del rischio potenziale di erosione retrogressiva o di ulteriore avanzamento del fronte di frana; funzione di riassetto paesaggistico: rimarginazione delle ferite del paesaggio, recupero delle aree degradate. Le scelte progettuali descritte più avanti sono maturate anche tenendo conto delle problematiche operative degli interventi proposti, nella convinzione che maggiore è la loro complessità esecutiva e maggiori sono le possibilità che le opere realizzate siano difformi alle previsioni di progetto. Pagina 6 di 11

7 METODI D INTERVENTO Abbiamo suddiviso le opere da realizzare a seconda che si incrementino le forze resistenti oppure che si riducano gli sforzi applicati. Incrementi delle forze resistenti riduzione delle pressioni neutre all interno della massa in movimento e lungo il contorno, in corrispondenza della superficie di rottura: - si deve conseguire il rapido allontanamento delle acque piovane evitando i ristagni e riconducendo i deflussi superficiali entro velocità che non inneschino erosioni tramite canalizzazioni di smaltimento. Lo stesso vale per le acque sotterranee per ridurre i tempi di permanenza delle acque superficiali, evitare la trasformazione dei livelli superficiali in coltri di fango e favorire l innesco di processi di consolidazione e di essiccamento; - esecuzione della bonifica e rimessa in pristino delle opere idrauliche attualmente danneggiate (acquedotto e rete fognaria); incremento degli sforzi normali lungo la superficie di rottura: - realizzazione di un sovraccarico al piede della frana per evitare che il piede sia asportato dall azione erosiva delle acque fluenti, costituendo richiamo per il materiale da monte. Opere idonee sono costituite da accumuli trasversali continui di pezzame di cava dell altezza minima di qualche metro o file di gabbionate di pari altezza. Tali strutture costituiscono ostacolo fisico ai movimenti di massa e svolgono un azione drenante consentendo l espulsione dell acqua sotterranea e il costipamento del materiale. Riduzione delle forze che tendono a provocare la rottura trasferimento degli sforzi tangenziali a formazioni geologiche non interessate dal movimento o comunque aventi migliori caratteristiche geotecniche: - realizzazione di elementi strutturali quali strutture di sostegno e di contenimento sia attorno alle abitazioni presenti nel corpo di frana sia in corrispondenza della strada 123 Novopasarska; in particolare tali opere di sostegno devono verificare non solo la stabilità rispetto alle azioni provenienti da monte, ma anche che alle loro spalle Pagina 7 di 11

8 non si generino fenomeni di rottura passiva, con i quali le opere stesse vengano scavalcate dalla massa di terreno retrostante; riduzione degli sforzi tangenziali lungo la superficie di rottura: - asportazione del materiale detritico accumulato in lato NE; - sistemazione morfologica e vegetazionale tramite rimodellamento e riprofilatura del versante; - abbattimento degli edifici inagibili e rimozione dei relativi detriti. OPERE DI INTERVENTO NELL AREA IN FRANA Prima di addentrarsi nella descrizione delle opere è importante distinguere quelle che occorre mettere in cantiere nell immediato, per scongiurare incombenti pericoli alla pubblica incolumità, da quelle che devono essere realizzate per la sistemazione definitiva del dissesto. PROVVEDIMENTI DI PRONTO INTERVENTO Alla ripresa del movimento franoso, avvenuta nel 1999, sono stati messi in atto una serie di provvedimenti di pronto intervento che hanno comportato la raccolta e lo smaltimento, con canalette flessibili e canalette superficiali, delle acque meteoriche e delle acque subcorticali derivanti da perdite lungo la rete del pubblico acquedotto. Successivamente alle opere suddette è iniziata la campagna di indagini in superficie (rilievo quotato, allineamenti, fessurimetri) ed in sotterraneo (penetrometrie) e delle quali si dispone per la redazione del presente progetto. Pagina 8 di 11

9 OPERE DI SISTEMAZIONE DEFINITIVA L ubicazione e il posizionamento sul terreno delle opere proposte sono illustrati nella planimetria allegata. - Sistemazioni superficiali (idrauliche e forestali) - per la regimazione delle acque piovane sul corpo di frana si potranno utilizzare canali rivestiti, meglio se fortemente scabri, posizionati non necessariamente nella direzione di massima pendenza. Per la protezione del versante si consiglia la realizzazione di una copertura vegetale con specie idonee al tipo di terreno ed al microclima locale, tenendo presente che questo tipo di opere hanno incidenza entro 2 o 3 metri di profondità dalla superficie. In presenza di processi erosivi molto spinti si provvederà alla stabilizzazione del versante con opere di ingegneria naturalistica (graticciate, protezioni con elementi vegetali radicanti, viminate). La sede stradale dovrà essere risagomata in leggera contropendenza e corredata di canaletta di drenaggio a monte in elementi di cemento prefabbricato. Dovranno essere messe in opera le griglie agli attraversamenti stradali per recepire le acque delle strade ed un pozzetto ad est per lo smaltimento a valle tramite impluvi naturali. Andrà verificato lo stato di tenuta dell acquedotto ed eliminazione delle perdite tramite rifacimento delle condotte con HDPE ed analogamente dovranno essere eliminate le perdite della rete fognaria con allontanamento fino al corso d acqua principale tramite canalizzazione. Gli interventi di ricostituzione della copertura vegetale comporteranno la piantagione intensiva di specie arboree ed arbustive, con funzione di armatura vegetale superficiale, in grado di attivare una soddisfacente evapotraspirazione e di contribuire a contenere le deformazioni corticali locali. - Riprofilatura del versante - si compendia nell asportazione del materiale accumulato in lato NE, riporti nella zona al piede e riduzione della pendenza del versante. Particolare attenzione andrà prestata per la ricarica della zona al piede, sia per la modificazione delle zone di deflusso delle acque superficiali, sia per le modifiche che possono provocare nella distribuzione delle pressioni neutre, con potenziale rottura degli equilibri. Pagina 9 di 11

10 - Opere di contenimento e di sostegno - pare opportuno ricordare che strutture rigide come i muri, oltre all azione di sostegno prevista in progetto, costituiscono un incremento di carico sul versante ed anche un ostacolo al deflusso delle acque sotterranee, modificando in senso peggiorativo il campo di pressioni neutre delle condizioni di stabilità. In caso di comportamento plastico differenziale dei terreni, i muri possono inoltre reagire spaccandosi, senza offrire alcuna possibilità di recupero funzionale. Si è optato pertanto per la realizzazione di opere deformabili come le gabbionate, che dovranno essere impostate sul substrato. Esse presentano infatti una buona adattabilità alle deformazioni plastiche del terreno in movimento, costituiscono il richiamo per le acque sotterranee e, qualora una parte dell insieme giungesse a rottura, è possibile ripristinare le condizioni iniziali agendo solo sulla porzione deformata. L esecuzione delle gabbionate è più agevole della costruzione dei muri, in quanto vengono di molto ridotti i tempi tecnici per giungere alla definitiva entrata in funzione delle opere. - Controllo delle pressioni neutre - i relativi interventi consistono nella realizzazione di trincee drenanti con scarico a gravità a profondità tipica di 5-7 metri. E importante ricordare che la granulometria del materiale del dreno sia adeguata a quella del materiale da drenare ed all apertura dei fori nei tubi di raccolta posti alla base. Può risultare utile anche impiegare materiali più fini in prossimità delle pareti del dreno e materiali grossolani a contatto del tubo drenante. Degno di nota è evidenziare che l efficacia di un sistema drenante non è legata alla quantità d acqua allontanata, ma alle variazioni del regime delle pressioni interstiziali che il sistema è in grado di produrre. dr. geol. Alessandro Bini dr. geol. Enrico Bartoletti Pagina 10 di 11

11 BIBLIOGRAFIA CNR GNDCI Regione Emilia-Romagna (1994), Considerazioni sulla valutazione del rischio di frana, Atti del Convegno Fenomeni franosi e centri abitati Bologna. Crosta G. (1999), Concetti generali relativi alla stabilità dei pendii, Atti del Corso di aggiornamento professionale La stabilità dei pendii naturali ed artificiali in materiali sciolti - Genova. Desideri A. et alii (1997), Drenaggi a gravità per la stabilizzazione dei pendii, Hevelius Edizioni, Benevento. Regione del Veneto e Regione Emilia-Romagna (1993) Manuale tecnico di ingegneria naturalistica. Regione del Veneto (1994), Ingegneria naturalistica, Atti del Corso di formazione professionale in ingegneria naturalistica Sospirolo (BL). Spilotro G. (1999), Metodi di stabilizzazione, Atti del Corso di aggiornamento professionale Stabilizzazione dei pendii - Roma. Tambara F. (1998), Stabilizzazione dei pendii, Hevelius Edizioni, Benevento. Vallario A. (1999), Fenomeni franosi, Atti del Corso di aggiornamento professionale Stabilizzazione dei pendii - Roma. Pagina 11 di 11

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