SOMMARIO 1. PREMESSA UBICAZIONE E TIPOLOGIA DELLE INDAGINI ESEGUITE PERFORAZIONI DI SONDAGGIO PROVE DI PERMEABILITA...

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2 SOMMARIO 1. PREMESSA UBICAZIONE E TIPOLOGIA DELLE INDAGINI ESEGUITE PERFORAZIONI DI SONDAGGIO PROVE DI PERMEABILITA CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE... 9 ALLEGATO 1: STRATIGRAFIE DEI SONDAGGI ALLEGATO 2: DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA ALLEGATO 3: PROVE DI PERMEABILITA

3 1. PREMESSA In adempimento delle richieste formulate dall Autorità di Bacino con nota prot. n del 16/06/2011, l Amministrazione Comunale di Copertino ha affidato, alla ditta IDROGEO S.r.l. di Lecce, l incarico di eseguire degli approfondimenti geognostici ed idrogeologici sull area interessata dal progetto di realizzazione del recapito finale per le opere di mitigazione del rischio idraulico. Le prescrizioni rilasciate dall Autorità di Bacino e in particolare la verifica della capacità di smaltimento della struttura terminale nell ipotesi di riduzione del 50% delle sue potenzialità di assorbimento, ha richiesto un attendibile determinazione della permeabilità del terreno, basata su di un adeguato numero di prove in situ, distribuite in modo tale da testare l intera superficie interessata dal progetto di realizzazione delle opere terminali. A tal fine, sono state eseguite n. 5 perforazioni di sondaggio della profondità di 20 metri, disposte con maglia geometrica regolare ed utilizzate per l esecuzione di prove di permeabilità. Poiché la stratigrafia desunta dal sondaggio effettuato a supporto del progetto preliminare indicava la locale presenza di calcareniti mioceniche (per circa 12 metri di spessore) poggianti su calcari mesozoici fratturati e carsificati, in ogni sondaggio sono state eseguite due prove di permeabilità, di cui una nella parte sommitale ed una a fondo foro, così da poter definire separatamente la permeabilità media delle calcareniti e quella dei sottostanti calcari. 1

4 2. UBICAZIONE E TIPOLOGIA DELLE INDAGINI ESEGUITE Sulla base dei criteri e delle considerazioni riportate in premessa, la campagna di indagini, condotta dalla ditta IDROGEO di Lecce, sotto il controllo e la supervisione degli scriventi, ha avuto luogo nel periodo compreso tra il 6 e l 8 agosto Le indagini geognostiche ed idrogeologiche sono state effettuate, all interno del sito di progetto, ubicando i sondaggi come indicato in fig. 1. Nella figura è indicata anche l ubicazione del sondaggio eseguito nel 2008 a supporto del progetto preliminare. Sondaggio 2008 S4 S1 S2 S3 S5 Fig. 1 Ubicazione dei sondaggi. Complessivamente sono state eseguite, all interno del sito di progetto, n. 5 perforazioni di sondaggio a carotaggio continuo, della profondità di circa 20 metri e n. 10 prove di permeabilità in foro (2 per ogni sondaggio). 2

5 3. PERFORAZIONI DI SONDAGGIO Come indicato in fig. 1, all interno del sito di progetto sono state eseguite n. 5 perforazioni di sondaggio a carotaggio continuo del diametro Ф 101 mm e della profondità di circa 20 metri. In tutti e cinque i sondaggi è stata rinvenuta una successione stratigrafica analoga a quella precedentemente riscontrata nel sondaggio effettuato a supporto del progetto preliminare e costituita da due principali orizzonti litologici, ovvero: 1. un livello sommitale, di spessore variabile da 10 a 16 metri, costituito da calcareniti compatte a grana fine di colore bianco-giallastro; 2. un livello basale costituito da calcari biancastri o avana, carsificati e fratturati, rinvenuto a partire da profondità comprese tra -10 e -16 metri rispetto al p.c.. Le stratigrafie dei sondaggi fornite dalla ditta IDROGEO sono riportate in Allegato 1, mentre la documentazione fotografica illustrante le fasi di esecuzione delle indagini e le carote estratte è contenuta nell Allegato 2. Dal punto di vista crono-stratigrafico, il livello sommitale costituito da calcareniti compatte a grana fine di cui al punto 1., è attribuibile alla formazione miocenica della Pietra Leccese, mentre il substrato calcareo è riferibile alla formazione del Calcare di Altamura, del Cretaceo sup.. Le stratigrafie dei sondaggi indicano la presenza, all interno del sito di progetto, di condizioni stratigrafiche sufficientemente costanti, poiché in tutti e cinque i sondaggi sono state intercettate le stesse unità litologiche, che hanno peraltro evidenziato delle variazioni di spessore molto contenute. Tuttavia, si rileva una lieve pendenza del substrato calcareo che sembra localmente immergersi verso sud, in quanto, nei due sondaggi situati più a nord (ovvero l S1 e l S4) si rinviene ad una profondità di circa -11 metri rispetto al p.c., mentre negli altri risulta attestato a circa -16 metri dal p.c.. Occorre inoltre segnalare che il sondaggio S1 ha svelato l esistenza di un probabile scavo riempito di materiale di riporto, che è stato localmente rinvenuto con uno spessore di circa 5 metri. La ditta esecutrice dei sondaggi ha dichiarato che all interno di tutti i sondaggi non è stata intercettata alcuna cavità carsica, neanche di piccole dimensioni. Si ritiene infine opportuno precisare che, sebbene molti livelli litologici vengano descritti, nelle allegate stratigrafie, come terreni sabbiosi contenenti noduli o concrezioni calcarenitiche o calcaree, gli stessi sono da interpretare, rispettivamente, come calcareniti e calcari. Infatti, dall esame delle carote estratte, si desume che la tendenza a descrivere tali materiali come dei terreni incoerenti è da imputarsi, nel caso specifico, alle modalità di perforazione che hanno prodotto la distruzione di gran parte delle carote. 3

6 4. PROVE DI PERMEABILITA Al fine di valutare il grado di permeabilità delle formazioni presenti nel sottosuolo, si è proceduto all esecuzione, all interno di tutti i fori di sondaggio, di prove di permeabilità del tipo Lefranc a carico costante e a carico variabile. In ogni foro sono state eseguite due prove di permeabilità, di cui una localizzata nella parte sommitale dei terreni investigati. Le prove eseguite negli strati superficiali del suolo sono state effettuate sospendendo temporaneamente le attività di perforazione: in tal modo è stato possibile calcolare separatamente la permeabilità degli strati di suolo più superficiali, così da poter successivamente valutare la capacità di assorbimento della vasca di progetto. In ogni foro, al termine della prova di permeabilità più superficiale, le attività di perforazione sono state riprese, provvedendo successivamente all esecuzione delle prove che hanno interessato i terreni posti a maggiore profondità. Le prove a carico costante sono state condotte immettendo acqua all interno dei fori di sondaggio e misurando la portata di immissione necessaria a mantenere costante la quota del livello idrico. Nelle prove a carico variabile (effettuate laddove il terreno risultava meno permeabile), si è invece provveduto a riempire d acque i fori di sondaggio, misurando l abbassamento del livello idrico nel foro in funzione del tempo. I certificati di esecuzione delle prove di permeabilità prodotti dalla ditta IDROGEO sono riportati in Allegato 3, precisando che detti elaborati non contengono alcun calcolo del coefficiente di permeabilità, ma riportano unicamente i dati relativi alle quote dei livelli idrici misurate all interno dei fori di sondaggio. Le caratteristiche salienti di tutte le prove di permeabilità condotte all interno dei sondaggi sono sintetizzate in tabella 1. TABELLA 1 Sond. Prova Profondità Portata Tipo di prova del foro immessa S1 S1/1 5 m Carico Costante 3 l/s S1 S1/2 20 m Carico Costante 3 l/s S2 S2/1 5 m Carico Costante 3 l/s S2 S2/2 20 m Carico Costante 3 l/s S3 S3/1 5,5 m Carico Variabile - S3 S3/2 20 m Carico Variabile - S4 S4/1 5 m Carico Variabile - S4 S4/2 20 m Carico Costante 4,5 l/s S5 S5/1 7 m Carico Variabile - S5 S5/2 20 m Carico Variabile - Per valutare i risultati delle suddette prove e calcolare i valori del coefficiente di permeabilità si è fatto riferimento alle procedure ed alle formule indicate nelle 4

7 Raccomandazioni dell A.G.I. (1977). In particolare, per le prove a carico costante, il coefficiente di permeabilità (K) dei terreni investigati è stato stimato applicando la seguente relazione: Q K = C H D [1] dove Q (in mc/s) è la portata di immissione che consente di mantenere stabile il livello dell acqua all interno del foro, C è un coefficiente di forma adimensionale (pari a 2,85), H (in metri) è l altezza del livello dell acqua rispetto al fondo foro e D (in metri) è il diametro del foro. Nel caso delle prove a carico variabile è stata invece applicata la seguente formula: K H = 0 LN [2] C A ( T2 T1 ) H t dove A è la superficie di base del foro, C è un coefficiente di forma dipendente dal diametro (D) del foro di sondaggio e dalla lunghezza (L) del tratto di foro scoperto (nel caso specifico, poiché L >> D C = L), mentre H 0 e H t sono le altezze dei livelli d acqua nel foro rispetto al livello della falda indisturbata misurate agli istanti T 1 e T 2. Sulla scorta dell analisi dei risultati delle indagini effettuate presso il sito di progetto, si possono trarre le seguenti conclusioni: 1. la prova S1/1 è stata scartata, in quanto, essendo stata eseguita all interno di materiale di riporto, ha fornito dei risultati totalmente privi di significato e/o attendibilità; 2. la prova S2/1, pur essendo attestata nelle calcareniti tipo Pietre Leccese (in genere poco permeabili) ha fatto registrare l assorbimento pressoché istantaneo della portata immessa (3 l/s); 3. l elevata capacità di assorbimento riscontrata nella prova S2/1, probabilmente imputabile alla presenza di qualche frattura beante, è stata considerata come dato anomalo e, per tale motivo, anche i risultati di questa prova sono stati scartati in quanto ritenuti non rappresentativi delle reali caratteristiche di permeabilità della formazione miocenica; 4. le altre prove effettuate negli strati più superficiali (S3/1, S4/1, S5/1), interpretate applicando la formula [2], hanno fornito valori del coefficiente di permeabilità K compresi tra 2 x 10-7 e 4 x 10-8 m/s, ritenuti attendibili e rappresentativi delle reali caratteristiche di conducibilità idraulica delle calcareniti mioceniche; 5. i dati delle prove di cui al punto 4. sono stati utilizzati per definire il valore di permeabilità media da attribuire, in sede di progetto, alle pareti della vasca (che saranno attestate interamente nella Pietra Leccese ), valore pari, nel caso specifico, a K m1 = 1,6 x 10-7 m/s; 6. i risultati delle prove effettuate nei calcari mesozoici del substrato hanno evidenziato l esistenza di forti variazioni di permeabilità tra la zona nord del sito di progetto e la fascia più meridionale; 7. infatti, le prove di permeabilità S1/2, S2/2 ed S4/2, ovvero quelle eseguite nella 5

8 parte inferiore di tutti i sondaggi ubicati nella zona centro-settentrionale del sito di progetto, hanno fatto riscontrare l assorbimento quasi istantaneo (nel senso che non è stato possibile stabilizzare all interno del foro un livello idrico misurabile) di portate dell ordine di 3 l/s e, nel caso del sondaggio S4, addirittura di 4,5 l/s; 8. viceversa, le prove S3/2 e S5/2, eseguite nella fascia più meridionale, hanno evidenziato una capacità di assorbimento irrisoria, fornendo valori di permeabilità così bassi (dell ordine di 10-9 m/s) da poter essere considerati decisamente anomali e scarsamente rappresentativi delle reali caratteristiche di conducibilità idraulica delle formazioni calcaree del substrato mesozoico; 9. per le motivazioni di cui al punto 8, la fascia meridionale dell area individuata come recapito finale non verrà considerata per la realizzazione delle opere inserite nel primo stralcio di progetto, opere che, viceversa, verranno ubicate nella zona settentrionale, che offre garanzie ottimali per quanto riguarda la capacità di assorbimento idrico del suolo; 10. i risultati ottenuti, se da un lato rassicurano i progettisti circa la reale elevata capacità di assorbimento delle formazioni calcaree presenti nel sottosuolo di una buona porzione del sito di progetto, dall altro hanno creato qualche difficoltà nel definire il valore del coefficiente di permeabilità da assegnare alle suddette formazioni; 11. al fine di mantenere un approccio cauto e prudenziale, teso a non sovrastimare la capacità di assorbimento delle formazioni calcaree, si è deciso di interpretare i risultati delle prove S1/2, S2/2 ed S4/2 utilizzando la formula [1], imponendo arbitrariamente la creazione, all interno del foro, di un battente idrico dell altezza di 5 metri (cosa che in realtà non è avvenuta, in quanto questi fori hanno assorbito le portate immesse in maniera quasi istantanea); 12. tale soluzione ha consentito di poter comunque calcolare, tramite la [1], dei valori del coefficiente permeabilità che, essendo inferiori a quelli reali, risultano adeguatamente cautelativi; 13. applicando il criterio di cui al punto 10 e facendo la media dei valori di K ottenuti con le prove S1/2, S2/2 ed S4/2, si ottiene il valore K m2 = 2,45 x 10-3 m/s da utilizzare in sede di progetto per calcolare la capacità di assorbimento del fondo della vasca e dei pozzi disperdenti. E interessante evidenziare il fatto che il valore medio del coefficiente di permeabilità assegnato alle formazioni calcaree del substrato sulla scorta delle indagini più recenti (K m2 = 2,45 x 10-3 m/s) risulta quasi identico a quello che fu ottenuto con la prova effettuata nel 2008 a supporto del progetto preliminare (K ~ 2,4 x 10-3 m/s). Per valutare la potenzialità di assorbimento idrico dei pozzi disperdenti si può utilizzare l equazione [1] considerando Q come incognita. In tal caso, assumendo il coefficiente di permeabilità medio K m2 = 2,45 x 10-3 m/s e considerando dei pozzi realizzati con un diametro D = 800 mm e soggetti ad un carico idraulico massimo H = 19 metri, la capacità di assorbimento di un singolo pozzo risulta pari a: Q = C * H * D * K = 0,109 mc/s (= 109 l/s) dove C = 2,85 è il coefficiente di forma. 6

9 5. CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE I risultati scaturiti dalla campagna di indagini geognostiche ed idrogeologiche effettuate all interno del sito di progetto indicano in maniera abbastanza evidente l opportunità di localizzare le opere terminali per lo smaltimento delle acque pluviali (vasca e pozzi) all interno della fascia settentrionale del sito di progetto. Tale scelta deriva sostanzialmente dalla concomitanza di due fattori: 1. nella zona nord il substrato calcareo si rinviene a profondità minore (c.a. -11 metri rispetto al p.c.) il che consente di attestare il fondo della vasca all interno della formazione litologica più permeabile; 2. sempre nella zona nord, la permeabilità del substrato calcareo è risultata molto elevata in 4 sondaggi su 4 (S1, S2, S4 oltre al sondaggio effettuato a supporto del progetto preliminare), il che fornisce più che adeguate garanzie circa la reale ed effettiva capacità di assorbimento delle opere terminali. L utilizzazione della fascia più meridionale del sito di progetto potrà essere eventualmente oggetto di stralci di progetto successivi, previa esecuzione di ulteriori indagini idrogeologiche di verifica ed approfondimento. Infatti, pur non potendo aprioristicamente scartare la locale esistenza di un elevata anisotropia laterale delle caratteristiche di permeabilità del substrato calcareo mesozoico, i valori di conducibilità idraulica scaturiti dai risultati delle prove effettuate nei sondaggi S3 ed S5, appaiono così anomali da far sorgere il dubbio che l esito delle suddette prove possa essere stato condizionato ed inficiato da fattori di natura accidentale. Bari, settembre 2012 I TECNICI Dott. Geol. Giuseppe Calò Prof. Ing. Alberto Ferruccio Piccinni 7

10 ALLEGATO 1 STRATIGRAFIE DEI SONDAGGI 8

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16 ALLEGATO 2 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA 9

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21 ALLEGATO 3 PROVE DI PERMEABILITA 10

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