INDICE 1. INTRODUZIONE INQUADRAMENTO GEOGRAFICO INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO REGIONALE INDAGINI IN SITO...

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1 INDICE 1. INTRODUZIONE INQUADRAMENTO GEOGRAFICO INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO REGIONALE INDAGINI IN SITO PROVA PENETROMETRICA STATICA TIPO CPTU PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DPSH (DYNAMIC PROBING SUPERHEAVY) STRATIGRAFIA E MODELLO GEOLOGICO DEL SOTTOSUOLO IDROGEOLOGIA CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA CONCLUSIONI

2 1. INTRODUZIONE La relazione geologica in oggetto è stata redatta su incarico dello Studio Tecnico Ing. Dancelli Alessandro, per conto del, ed è finalizzata alla caratterizzazione geologica, idrogeologica e geotecnica dell area in corrispondenza della quale è prevista la ricostruzione del ponte di attraversamento del canale Redone di via Cadorna. In particolare lo scopo dello studio è stato quello di definire la stratigrafia dei terreni presenti nel sottosuolo, controllare la soggiacenza della falda libera superficiale e caratterizzare i terreni sotto il profilo geotecnico. Lo studio è stato condotto, in fase preliminare, sulla base di informazioni bibliografiche e di letteratura, con particolare riferimento ai contenuti della Carta Geologica d Italia in scala 1: Foglio n 61 Cremona, dello Studio Geologico di supporto al PGT del Comune di Gottolengo (BS) e dei S.I.T. della Provincia di Brescia e della Regione Lombardia. Successivamente è stata condotta una campagna di indagini in sito mediante l esecuzione di una prova penetrometrica statica, con piezocono dotato di punta elettrica, per la misurazione della pressione dell acqua interstiziale (Prova tipo CPTU), di una prova penetrometrica dinamica tipo DPSH (Dynamic Probing SuperHeavy) e di un indagine sismica tipo MASW (Multichannel Analysis of Surface Wave). In corrispondenza dell area è stato inoltre possibile disporre dei dati conoscitivi relativi a una indagine elettromagnetica a mezzo georadar e di un indagine tomografica geoelettrica a mezzo ERT 2D. I risultati dell indagine sismica e dell indagine geolettrica sono riportati in apposite relazioni tecniche separate. 2

3 2. INQUADRAMENTO GEOGRAFICO Il sito in oggetto si colloca nel territorio del centro abitato di Gottolengo (BS), in corrispondenza di via Cadorna. Fig.1- Inquadramento geografico su estratto CTR Lombardia. 3

4 3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO REGIONALE La Pianura Padana corrisponde, dal punto di vista geologico regionale, ad vasto bacino di avanfossa subsidente, progressivamente colmato, nel tempo geologico, dai sedimenti provenienti dalla catena alpina ed appenninica. Lo riempimento del bacino padano è avvenuto in più fasi, spesso in continuità di sedimentazione, ad opera del trasporto di sedimenti da parte dei corsi d acqua provenienti dalle zone montuose e che attualmente solcano la pianura stessa. Tali sedimenti di origine fluviale hanno ricoperto sedimenti più antichi di origine marina, con apporti di materiali clastici con granulometria grossolana nella parte alta della pianura, posta al margine dei rilievi montuosi, e più fini nella parte intermedia e bassa della pianura. Le diverse fasi di riempimento, accompagnate dalla contemporanea subsidenza del bacino sotto il peso dei sedimenti, hanno generato un prisma sedimentario, con spessori variabili sino a 300 m 400 m, costituito in prevalenza da depositi continentali di origine fluvio-glaciale con livelli ghiaioso sabbiosi sovrapposti ed alternati in senso verticale e spesso interdigitali in senso orizzontale, con materiali a granulometria fine limo-argillosi. A questo prisma sedimentario segue in profondità una successione di depositi marini del Miocene-Pliocene, prodotti da sedimentazione avvenuta in ambiente marino e marinotransizionale, a loro volta poggianti sul substrato roccioso più antico conosciuto solo in sondaggi profondi. In particolare in corrispondenza dell area in oggetto sulla Carta Geologica sulla Carta Geologica d Italia (Scala 1:100000) Foglio n 61 Cremona, i depositi sono classificati come: Depositi sabbioso-argillosi, talora ghiaiosi, terrazzati di poco sospesi sugli alvei attuali, fissati e coltivati. Alluvioni medio-recenti. Talora passanti a Depositi sabbiosoargillosi, con lenti ghiaiose a ciottoli minuti; suolo bruno o brunastro, talora rossastro per dilavamento di paleosuoli presenti a monte. Esso forma l esteso livello della pianura con alte scarpate lungo i corsi d acqua superficiali. Fluviale Wurm. In dettaglio da quanto è stato possibile evidenziare dalle stratigrafie di pozzi esistenti e dai dati della relazione geologica allegata al P.G.T. del, in corrispondenza dell area di interesse è possibile ipotizzare, al di sotto di una sottile coltre di terreno vegetale, di un livello costituito prevalentemente da sabbie e sabbie in matrice limosa con intercalati livelli argillosi, con spessore complessivo presunto di ca m. 4

5 Dal punto di vista geomorfologico l area in oggetto è caratterizzata dalla presenza di numerosi paleoalvei fluviali, riferibili a corsi d acqua tipo braided, come evidenziato nella Carta Morfologica della Lombardia in scala 1:50000 (Foglio D6 Brescia), e da terrazzi morfologici in corrispondenza di alcuni corsi d acqua minori. In corrispondenza di questi paleoalvei abbandonati prevalgono litologie ghiaiose. Morfologicamente l area è pianeggiante. 5

6 Fig.2- Estratto Carta Geologica d Italia in scala 1: Foglio n 61 Cremona. 6

7 4. INDAGINI IN SITO In corrispondenza dell area in oggetto è stata condotta una campagna di indagini geognostiche mediante l esecuzione di una prova penetrometrica statica, con piezocono dotato punta elettrica, per la misura della pressione interstiziale dell acqua (Prova CPTU), eseguita con penetrometro superpesante Pagani Modello TG 63/200, la quale ha consentito la ricostruzione della stratigrafia del sito in oggetto e la caratterizzazione geotecnica dei terreni attraversati sino alla profondità di ca 16 m da p.c.; successivamente è stata eseguita una prova penetrometrica dinamica (DPSH Dynamic Probing SuperHeavy) sino alla profondità di ca 24 m da p.c.: le prove geotecniche in sito sono state successivamente utilizzate come sondaggio di taratura per poter estrapolare i dati su di un area più vasta mediante i dati acquisiti con l esecuzione di un indagine geoelettrica a mezzo ERT 2D. Sempre in corrispondenza del sito, lungo l argine in destra idrografica, è stata inoltre condotta un indagine sismica tipo MASW (Multichannel Analysis of Surface Wave), per la ricostruzione del profilo di velocità delle onde sismiche. 4.1 PROVA PENETROMETRICA STATICA TIPO CPTU La prova penetrometrica statica CPTU consiste nell infiggere a pressione nel terreno una punta conica, munita di un setto poroso e relativo trasduttore, in grado di misurare con continuità e passo centimetrico, lo sforzo necessario per la penetrazione della punta, l adesione laterale terreno-acciaio di un manicotto posto al di sopra della punta e la pressione interstiziale dell acqua nei pori del terreno. L interpretazione dei dati della prova consentono di definire la stratigrafia del sito, le caratteristiche geotecniche dei terreni e di misurare la pressione dell acqua nei pori dei terreni Tale prova è consigliata soprattutto per terreni sabbiosi limosi argillosi. L apparecchiatura utilizzata per l esecuzione della prova è il Penetrometro Superpesante Pagani modello TG 63/200. 7

8 Le caratteristiche principali dell attrezzatura sono: Diametro punta conica d infissione: 36 mm Angolo di apertura del cono: 60 Sezione di spinta della punta: 10 cm 2 Velocità di avanzamento: 2 cm/s Diametro manicotto d attrito laterale: 35.7 mm Lunghezza manicotto laterale d attrito: 133 mm Superficie laterale del manicotto: 150 cm 2 Velocità di avanzamento del manicotto: 2 cm/s Forza di infissione punta e manicotto: 2 t 8

9 GRAFICI PROVA CPTU RESISTENZA ALLA PUNTA q C PROFONDITÀ RELATIVA Fig.3- Resistenza alla punta q c profondità relativa prova CPTU. 9

10 RESISTENZA LATERALE D ATTRITO f s PROFONDITÀ RELATIVA Fig.4- Resistenza laterale d attrito f s profondità relativa prova CPTU. 10

11 PRESSIONE DELL ACQUA INTERSTIZIALE u PROFONDITÀ RELATIVA Fig.5- Andamento pressione interstiziale dell acqua prova CPTU. 11

12 STRATIGRAFIA DI DETTAGLIO DA PROVA CPTU Fig.6- Stratigrafia di dettaglio da prova CPTU. 12

13 4.2 PROVA PENETROMETRICA DINAMICA DPSH (DYNAMIC PROBING SUPERHEAVY) La prova in oggetto consiste nell infiggere verticalmente nel terreno una punta conica metallica, posta all estremità di un asta graduata d acciaio prolungabile con l aggiunta di aste successive. L infissione avviene mediante battitura, con un maglio di dato peso, che cade da un altezza prefissata: nel corso della prova si misura il numero di colpi necessari per ottenere un affondamento della punta nel terreno per ciascun tratto di 30 cm. In modo del tutto analogo, e mediante lo stesso dispositivo di battitura, viene infisso nel terreno anche una tubazione di rivestimento per la misurazione della resistenza per attrito laterale. I dati ottenuti da queste prove, opportunamente elaborati ed interpretati, permettono di avere indicazioni sulla stratigrafia del sito e di ottenere una valutazione dei principali parametri meccanici del terreno impiegati nelle relazioni di calcolo della capacità portante e dei cedimenti. L apparecchiatura utilizzata per l esecuzione della prova è il penetrometro Pagani modello TG 63/200. Le caratteristiche principali dell attrezzatura sono: - Diametro punta conica d infissione: 51 mm - Angolo di apertura della punta conica: 60 - Area della punta conica: cm - Lunghezza aste: 1.2 m - Peso aste: 7.13 Kg - Massa del maglio di battuta: 73 Kg - Altezza di caduta del maglio: 75 cm - Infissione di riferimento: 30 cm 13

14 PROVA DPSH 1 DATI NUMERICI DI CAMPAGNA N COLPI RIVESTIMENTO PROFONDITÀ (M DA P.C.) N COLPI DI PUNTA

15 N COLPI RIVESTIMENTO PROFONDITÀ (M DA P.C.) N COLPI DI PUNTA Tab.1- Dati numerici di campagna Prova DPSH 1. 15

16 GRAFICI PROVA DPSH 1 Fig.7- Andamento N colpi punta/profondità relativa prova DPSH 1. 16

17 Fig.8- Andamento N colpi rivestimento/profondità relativa prova DPSH 1. 17

18 5. STRATIGRAFIA E MODELLO GEOLOGICO DEL SOTTOSUOLO Sulla base delle indagini eseguite in sito è possibile definire il seguente assetto stratigrafico locale raggruppando i singoli strati discriminati in 5 distinte unità litologiche che costituiscono il modello geologico del sottosuolo. A partire dal piano campagna in profondità troviamo: - Un primo livello, comprensivo anche in superfice di suolo/terreno vegetale e di riporto/sottofondo esistente, costituito da argille e argille limo-sabbiose talora torbose con spessore di ca 4.5 m. - Un livello di sabbie e sabbie fini limose con intercalazioni di livelli decimetrici di argille con spessore complessivo di 4 m e sino alla profondità di 8.5 m da p.c. - Un livello costituito prevalentemente da limi e argille con intercazioni di livelli decimetrici di sabbie e sabbie fini limose con spessore complessivo di 5.5 m, sino alla profondità di ca 14 m da p.c. - Un livello costituito da sabbie e sabbie fini limose talora con intercalati sottili livelli argillosi con spessore minimo di 5.5 m e sino alla profondità di 19.5 m da p.c. - Un livello costituito prevalentemente da limi e argille con intercazioni di livelli decimetrici di sabbie e sabbie fini limose con spessore minimo complessivo di 4 m, sino alla profondità di ca 23.5 m da p.c. I depositi sono tutti saturi per la presenza di falda a partire dallal profondità di m da p.c. Sulla base dei risultati dell indagine geoelettrica il modello geologico del sottosuolo può essere estrapolato a tutta l area indagata lungo lo stendimento geolelettrico eseguito sui due lati del ponte e riportato in una apposita relazione dedicata. 18

19 6. IDROGEOLOGIA Il livello piezometrico relativo alla falda libera superficiale è stato rilevato alla profondità di ca m da p.c. Nel complesso la falda libera superficiale defluisce da NNE a SSW con un gradiente idraulico i= Ai depositi di sabbie e sabbie fini limose che costituiscono la porzione prevalente del serbatoio acquifero può essere attribuita una permeabilità dell ordine di K= m/s. 19

20 7. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA Escludendo il livello superficiale di terreno vegetale/di riporto/di sottofondo è possibile discriminare tre distinte unità geotecniche corrispondenti: l unità geotecnica 1 al livello superficiale di argille e argille limo-sabbiose talora torbose presente sino alla profondità di 4.5 m da p.c.; l unità geotecnica 2 costituita da sabbie e sabbie fini limose con intercalazioni di argille presente tra 4.5 m da p.c. e 8.5 m da p.c. e da 14 m da p.c. sino a 19.5 m da p.c.; l unità geotecnica 3 costituita da limi e argille con intercalazioni di sabbie fini limose presente tra 8.5 m da p.c. e 14.5 m da p.c. e oltre i 19.5 m da p.c. Alle unità geotecniche discriminate possono essere attribuiti i seguenti parametri geotecnici caratteristici ottenuti sulla base dei dati delle prove penetrometriche eseguite e di dati di letteratura. UNITÀ GEOTECNICA 1 TERRENI COSTITUITI DA ARGILLE E ARGILLE LIMO-SABBIOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO DINAMICO G 0 Kg/cm Tab.2- Parametri geotecnici unità geotecnica 1. 20

21 UNITÀ GEOTECNICA 2 TERRENI COSTITUITI DA SABBIE E SABBIE FINI LIMOSE CON INTERCALAZIONI ARGILLOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO φ ( ) COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO G 0 Kg/cm INDICE DI COMPRESSIBILITÀ I c Tab.3- Parametri geotecnici unità geotecnica 2. UNITÀ GEOTECNICA 3 LIMI E ARGILLE CON INTERCALAZIONI DI SABBIE FINI LIMOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO φ ( ) COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO G 0 Kg/cm Tab.4- Parametri geotecnici unità geotecnica 3. 21

22 8. CONCLUSIONI Le indagini in sito hanno evidenziato il seguente assetto stratigrafico locale a partire dal piano campagna in profondità: - Un primo livello, comprensivo anche in superfice di suolo/terreno vegetale e di riporto/sottofondo esistente, costituito da argille e argille limo-sabbiose talora torbose con spessore di ca 4.5 m. - Un livello di sabbie e sabbie fini limose con intercalazioni di livelli decimetrici di argille con spessore complessivo di 4 m e sino alla profondità di 8.5 m da p.c. - Un livello costituito prevalentemente da limi e argille con intercazioni di livelli decimetrici di sabbie e sabbie fini limose con spessore complessivo di 5.5 m, sino alla profondità di ca 14 m da p.c. - Un livello costituito da sabbie e sabbie fini limose talora con intercalati sottili livelli argillosi con spessore minimo di 5.5 m e sino alla profondità di 19.5 m da p.c. - Un livello costituito prevalentemente da limi e argille con intercazioni di livelli decimetrici di sabbie e sabbie fini limose con spessore minimo complessivo di 4 m, sino alla profondità di ca 23.5 m da p.c. Escludendo il livello superficiale di terreno vegetale/di riporto/di sottofondo è possibile discriminare tre distinte unità geotecniche corrispondenti: l unità geotecnica 1 al livello superficiale di argille e argille limo sabbiose presente sino alla profondità di 4.5 m da p.c.; l unità geotecnica 2 costituita da sabbie e sabbie fini limose con intercalazioni decimetriche argillose presente tra 4.5 m da p.c. e 8.5 m da p.c. e da 14 m da p.c. sino a 19.5 m da p.c.; l unità geotecnica 3 costituita da argille e limi con intercalazioni di sabbie fini limose presente tra 8.5 m da p.c. e 14.5 m da p.c. e oltre la profondità di 19.5 m da p.c. Alle unità geotecniche discriminate possono essere attribuiti i seguenti parametri geotecnici caratteristici ottenuti sulla base dei dati delle prove penetrometriche: 22

23 UNITÀ GEOTECNICA 1 TERRENI COSTITUITI DA ARGILLE E ARGILLE LIMO-SABBIOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO G 0 Kg/cm UNITÀ GEOTECNICA 2 TERRENI COSTITUITI DA SABBIE E SABBIE FINI LIMOSE CON INTERCALAZIONI ARGILLOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO φ ( ) COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO G 0 Kg/cm INDICE DI COMPRESSIBILITÀ I c UNITÀ GEOTECNICA 3 LIMI E ARGILLE CON INTERCALAZIONI DI SABBIE FINI LIMOSE PARAMETRO SIMBOLO UNITÀ DI MISURA VALORE MIN. VALORE MAX. PESO DI VOLUME TERRENO γ d KN/m PESO DI VOLUME DEL TERRENO ALLEGGERITO γ KN/m ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO φ ( ) COESIONE NON DRENATA c u Kg/cm MODULO ELASTICO DI YOUNG E Kg/cm MODULO EDOMETRICO E d Kg/cm MODULO DI TAGLIO G 0 Kg/cm

24 Il livello piezometrico relativo alla falda libera superficiale è stato rilevato alla profondità di ca m da p.c. Nel complesso la falda libera superficiale defluisce da NNE a SSW con un gradiente idraulico i= Ai depositi di sabbie fini limo-argillose che costituiscono la porzione prevalente del serbatoio può essere attribuita una permeabilità media dell ordine di K= m/s. Sulla base dei risultati dell indagine geoelettrica il modello geologico del sottosuolo può essere estrapolato a tutta l area indagata lungo lo stendimento geolelettrico eseguito ai due lati del ponte. Castelletto di Leno (BS), lì 28 Settembre 2015 Dott. Geol. Francesco Calzolaro 24