RILIEVI GEOFISICI NEL CENTRO STORICO DELLA CITTA DI MESAGNE (BR)

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2 RILIEVI GEOFISICI NEL CENTRO STORICO DELLA CITTA DI MESAGNE (BR) LECCE,

3 PREMESSA Con riferimento all incarico relativo alla campagna di rilievi geofisici effettuati nelle aree colpite da dissesto nel centro storico della Città di Mesagne (BR), si riportano di seguito i risultati ottenuti nella seconda campagna di indagini. Le indagini sono state effettuate mediante metodologie non distruttive con apparecchiature in dotazione ai Laboratori di Geofisica Applicata ai Beni Archeologici e Monumentali dell IBAM di Lecce. Si sono effettuati i seguenti rilievi: Rilievo elettrico tridimensionale con acquisizione non standard per evidenziare sia fenomeni di dissesto che presenza di cavità. Sono stati misurati sia la distribuzione del parametro resistività elettrica che del parametro polarizzazione indotta. Il rilievo si sovrappone a quello già realizzato in data E stato impiegato il georesistivimetro Syscal Kid con 24 canali attivi opportunamente modificato per l acquisizione dei dati su superfici altamente resistive. Le indagini geofisiche sono state effettuate in data 12 marzo 2014 e ripetono quelle già realizzate in data 10 febbraio 2014 in modo da comprendere l attuale situazione del sottosuolo nell area colpita da dissesto. Le indagini sono state realizzate sotto il coordinamento del Dr Giovanni Leucci (Responsabile Scientifico del Laboratorio di Geofisica Applicata ai Beni Archeologici e Monumentali dell Istituto per i Beni Archeologici e Monumentali CNR) e direzione Scientifica del Dr Giovanni Leucci. Le indagini sul campo sono state realizzate dal Dr Giovanni Leucci (Geofisico), la Dott.ssa Lara De Giorgi (Scienziata dell Ambiente), la Dott.ssa Loredana Matera (Geologa) e L Ing. Roberta Napoli (Ingegnere). Le elaborazioni cartografiche e la post-elaborazione dei dati geofisici sono a cura del Dr. Giovanni Leucci. 2

4 1 LE OPERAZIONI SUL CAMPO La strumentazione utilizzata per le misure (Syscal Kid- swich opportunamente modificato) contiene assemblati sia il sistema di energizzante che quello ricevente (Fig. 1). Il sistema di ricezione è costituito da un millivoltmetro digitale, atto a misurare la tensione correlata al segnale di corrente inviato; mentre il trasmettitore, alimentato da batteria esterna, invia nel terreno un segnale di corrente regolare. L'apparecchiatura procede ad una rimozione immediata del fattore di disturbo stazionario (generato da fenomeni di polarizzazione spontanea) tramite l'inversione della polarità del flusso di corrente continua nel sottosuolo, cioè grazie all'uso dell'onda quadra di corrente. Fig. 1: strumentazione geoelettrica. La scelta del dispositivo è influenzata dalla volontà di ottenere informazioni 3D. E' stato quindi utilizzato il dispositivo dipolare assiale (dipolo-dipolo) che, tramite una particolare procedura di campagna, consente di ottenere una griglia regolare di valori di resistività apparente nella sezione verticale sotto un profilo di indagine. Eseguendo profili con geometria non standard, adattata all andamento degli edifici, avremo una griglia pseudo 3D di valori di a. Da questo set di dati si possono quindi estrarre sia Tomografie Geoelettriche Verticali XZ (TGV) che Orizzontali XY (TGO) a varie profondità che rendono un quadro chiaro della distribuzione di resistività nel sottosuolo. 3

5 Con la stessa strumentazione e geometria sono stati rilevati anche i potenziali spontanei 2 RISULTATI 2.2 RILIEVO ELETTRICO. Le misure sono state eseguite con il dispositivo dipolo-dipolo: infatti, in base a quanto si legge in letteratura, il dispositivo dipolo-dipolo riesce meglio a mettere in evidenza variazioni orizzontali di resistività. La massima lunghezza dei profili è stata scelta in base alla massima profondità di interesse (i primi metri dal piano di campagna) e alla probabile risoluzione richiesta. Sono stati pertanto utilizzati 24 elettrodi con distanza interelettrodica di 2m. L inversione dei dati è stata realizzata mediante un processo iterativo che minimizza la differenza fra la resistività apparente misurata e quella calcolata in base ad un modello di sottosuolo. Sono pertanto state studiate le distribuzioni nel sottosuolo dei parametri resistività elettrica e potenziali spontanei. E stata utilizzata una geometria di acquisizione non standard che prevede la disposizione sul terreno di una linea elettrica che segue il perimetro degli edifici. Sono stati pertanto acquisiti 4 profili la cui ubicazione è mostrata in Fig. 2. I profili elettrici 3D sono stati denominati ERT1, ERT2, ERT3, ERT4 ed ERT 5 rispettivamente e si sovrappongono ai profili omonimi già acquisiti in data

6 Figura 2: Ubicazioni dei profili elettrici 3D (ERT1,., ERT5) Le mappe di resistività e di potenziale spontaneo sono state costruite attraverso l utilizzo del software ERTLab e di un apposito algoritmo implementato in ambiente Matlab dal Dr Giovanni Leucci Profili ERT1, ERT2 ed ERT3 I profili ERT1, ERT2 ed ERT3 sono stati combinati in un unico file in modo tale da ottenere la distribuzione dei parametri fisici resistività elettrica e potenziali spontanei al di sotto degli edifici compresi nell isolato tra via Eugenio Santacesaria, vico dei Destro e via Tosches. I modelli di distribuzione dei parametri fisici resistività elettrica e potenziali spontanei a varie profondità sono mostrati nelle Figg. 3, 4, 5 e 6. 5

7 Fig. 3: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 0.7 e 1m. Dal modello di distribuzione della resistività (Fig. 3) risulta evidente la presenza di un sottosuolo eterogeneo con valori di resistività compresi tra 50 e 500 ohm m. In particolare si nota la presenza: 1) aree (in rosso), indicate con A, con valori di resistività comprese tra 300 e 400 ohm m; tali valori indicano la probabile presenza di aree in cui è localizzato un fenomeno di dissesto. I valori relativamente bassi di resistività indicano che tali anomalie non sono da imputare alla presenza di vuoti ma a materiali incoerenti all interno dei quali sono presenti piccoli vuoti. Rispetto ai risultati delle indagini realizzate in data si nota un abbassamento dei valori di resistività in tali aree; tale diminuzione potrebbe essere imputabile alla probabile presenza di materiali incoerenti che hanno riempito gli spazi vuoti evidenziati nelle misure del 10 febbraio 2014; 2) aree (in blu), indicate con B, con valori di resistività compresi tra 80 e 140 ohm m. I valori di resistività riscontrati sono leggermente più alti rispetto a quelli riscontrati negli stessi punti durante le misure del Tale aumento potrebbe essere imputabile al fatto che i materiali incoerenti hanno riempito gli spazi vuoti in cui era presente acqua. In particolare si vuole segnalare l anomalia indicata con B1. In tale punto si nota un aumento dei valori di resistività. 3) aree (in verde) con valori di resistività compresi tra 150 e 280 ohm m; tali valori indicano la probabile presenza di un sottosuolo privo di disomogeneità. Dal modello di distribuzione dei potenziali spontanei risulta evidente la presenza di una distribuzione molto omogenea di quest ultimi. In particolare si nota una sola area con valori negativi di potenziale 6

8 spontaneo. Tale area coincide con quella indicata con B1 in cui si nota un aumento del valore di resistività rispetto alle misure del In questa area è probabile che ci sia stato un piccolo movimento di materiale incoerente. Fig. 4: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 1.2 e 1.5m. 7

9 Fig. 5: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 2.2 e 2.5m. Fig. 6: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 3.7 e 4.0m. 8

10 Dai modello di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei (Fig. 4, 5 e 6) a profondità maggiori risulta evidente l attenuazione del fenomeno. Il sottosuolo tende a diventare sempre più omogeneo Profili ERT4 ed ERT5 I profili ERT4 ed ERT5 sono stati combinati in un unico file in modo tale da ottenere la distribuzione dei parametri fisici resistività elettrica e potenziali spontanei al di sotto degli edifici compresi nell isolato tra vico dei Gaza, via dei Destro e P.tta Tarallo. I modelli di distribuzione dei parametri fisici resistività elettrica e potenziali spontanei a varie profondità sono mostrati nelle Figg. 7, 8, 9 e 10. Fig. 7: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 0.7 e 1m. Dal modello di distribuzione della resistività (Fig. 7) risulta evidente la presenza di un sottosuolo eterogeneo con valori di resistività compresi tra 30 e 300 ohm m. In particolare si nota la presenza: 1) aree, indicate con A, con valori di resistività comprese tra 200 e 250 ohm m; tali valori indicano la probabile presenza di aree in cui è localizzato un fenomeno di dissesto. I valori relativamente bassi di resistività indicano che tali anomalie non sono da imputare alla presenza di cavità ma a materiale degradato con all interno piccoli spazi vuoti. 9

11 Rispetto ai risultati delle indagini realizzate in data si nota un abbassamento dei valori di resistività in tali aree; tale diminuzione potrebbe essere imputabile alla probabile presenza di materiali incoerenti che hanno riempito gli spazi vuoti evidenziati nelle misure del 10 febbraio 2014; 2) aree (in blu) con valori di resistività compresi tra 30 e 200 ohm m; tali valori indicano la probabile presenza di un sottosuolo privo di disomogeneità. Dal modello di distribuzione dei potenziali spontanei risulta evidente la presenza di una distribuzione omogenea di quest ultimi. Fig. 8: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 1.2 e 1.5m. 10

12 Fig. 9: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 2.7 e 3.0m. Fig. 10: Modello 3D di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei a profondità comprese tra 3.7 e 4.0m. 11

13 Dai modelli di distribuzione della resistività e dei potenziali spontanei (Fig. 8, 9 e 10) a profondità maggiori il sottosuolo tende a diventare sempre più omogeneo. Le variazioni nei valori di potenziali spontanei sono legate al normale flusso delle acque di falda che in quei punti raggiunge una profondità compresa tra 3.47 e 4.64m. 12

14 Conclusioni Il rilievo è stato eseguito nel centro storico della Città di Mesagne (BR) allo scopo di verificare ed individuare eventuali cambiamenti rispetto alle misure realizzate in data Le misure sono state realizzate al di fuori del preventivo accettato dal Comune di Mesagne con protocollo n. 42/2014 del 6 Marzo Dai risultati del rilievo elettrico 3D ripetuto si evince la presenza di un sottosuolo meno disturbato e sembra che la fase di assestamento si sia conclusa. Si evidenzia come: 1) per l isolato tra via Eugenio Santacesaria, vico dei Destro e via Tosches il livello di falda non ha subito brusche variazioni (Fig. 11) e si attesta intorno ai 4m dal piano di calpestio. Nell area interessata dalla perdita (prontamente rimarginata) si riscontra un livello di falda pari a circa 3.8m dal piano campagna in entrambe le misure; Fig. 11: Distribuzione verticale dei valori di resistività con indicazioni del livello della falda. 13

15 2) Valutando le differenze tra i risultati del con i risultati del si evince il tipo di dissesto ed i movimenti che tale dissesto ha causato nel sottosulo (Fig. 12). Tali movimenti probabilmente sono stati anche favoriti dalla presenza di vuoti di natura antropica e/o naturali come, ad esempio, cisterne e pozzi. Fig. 12: Distribuzione delle differenze tra i parametri geofisici indagati in data e ) per l isolato tra vico dei Gaza, via dei Destro e P.tta Tarallo il livello di falda non ha subito brusche variazioni (Fig. 13) e si attesta intorno a valori di poco inferiori ai 4m ( m) dal piano di calpestio. 14

16 Fig. 13: Distribuzione verticale dei valori di resistività con indicazioni del livello della falda. 4) Valutando le differenze tra i risultati del con i risultati del si evince il tipo di dissesto ed i movimenti che tale dissesto ha causato nel sottosulo (Fig. 14). Tali movimenti probabilmente sono stati anche favoriti dalla presenza di vuoti di natura antropica e/o naturali come, ad esempio, cisterne e pozzi. 15

17 Fig. 14: Distribuzione delle differenze tra i parametri geofisici indagati in data e

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