1.2 Pero - Varazze (SV)

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1 1.2 Pero - Varazze (SV) Dati generali Nel passato sono stati individuati vari corpi di frana indipendenti che hanno interessato con modalità diverse il centro abitato in punti diversi e che si dipartono con una morfologia articolata dal versante roccioso a nord-ovest fino al torrente Teiro posto più a est. Per quanto riguarda la frana dal maggior impatto sull abitato, che coinvolge l edificio della chiesa vecchia, i dati raccolti fanno pensare ad un movimento di stile complesso di tipo scorrimento-colata lento, in cui alcune parti del corpo franoso subiscono maggiori deformazioni rispetto ad altre all apparenza più stabili o comunque soggette ad un movimento più graduale ed omogeneo ( Atlante dei Centri Abitati Instabili della Liguria - CNR). Caratterizzata da una elevata complessità geologica con affioramenti di metabasiti e serpentiniti (e in misura minore di calcescisti) dell Unità Voltri (Fig. 18), la frana del Pero è oggetto di monitoraggio dal 2008 con gli inclinometri IP1, IP2, IP3 e IP4, installati tra la fine del 2007 e il ( Indagini Geotecniche ed installazione di n 4 inclinometri - Ditta Geotirreno S.r.l ). Per il sito in oggetto molte informazioni provengono inoltre dalle ampie campagne geognostiche susseguitesi negli anni per la stabilizzazione del centro abitato. Al fine di definire alcuni aspetti circa la profondità del piano di scorrimento, si è concordata con Regione Liguria l installazione di un nuovo inclinometro, codificato come IP5: l esecuzione del sondaggio e la messa in opera della strumentazione è avvenuta ad opera della Ditta Terra srl nel giugno Le installazioni presenti ricadono all interno della frana del Pero, censita come costituita da due corpi separati nell Inventario IFFI (Fig.19). Inclinometri: IP2, IP3, IP4 e IP5 Tipo Complesso Stato Attivo/riattivato/sospeso Identificativo Area [mq] Inclinometri: IP1 Tipo Colamento lento Stato Attivo/riattivato/sospeso Identificativo Area [mq] Di seguito si riassume l attività di monitoraggio del Data Attività Strumentazione Sistema di misura 28/06/2016 Lettura di esercizio sulle guide Inclinometri IP1 (21 ), Sonda servoaccelerometrica biax. S A1/A3 e sequenza di letture IP3 (20 ), IP5 (7 ) A1B1/A3B3 3/11/2016 Lettura di esercizio sulle guide A1/A3 e sequenza di letture A1B1/A3B3 Tab. 2 - Misure effettuate nel 2016 nel sito del Pero Inclinometri IP1 (22 ), IP3 (21 ), IP5 (8 ) Sonda servoaccelerometrica biax. S094-15

2 Fig Stralcio della Carta Geologica d Italia 1: (Foglio Genova) e localizzazione dell area di monitoraggio. PrCl=prasiniti, Cs=calcescisti, S=serpentiniti (Unità tettonometamorfica Voltri) IP5 IP3 IP1 IP4 IP2 Fig Posizione degli inclinometri IP1, IP2, IP3, IP4 e IP5 all interno del corpo di frana

3 1.2.2 Analisi dei dati inclinometrici Inclinometro IP1 ( Pero1 ) (24 m) zona periferica sud della frana La verifica dei dataset nell anno 2016 attraverso i checksum e la deviazione standard non ha evidenziato anomalie strumentali nei cicli di letture effettuate. I valori registrati nel corso del 2016 hanno confermato il lento ma costante incremento della deformazione a fondo foro (circa 20mm di spostamento in totale), mentre in testa tubo l'elaborazione differenziale integrale ha confermato uno spostamento massimo di 7mm dal 2008 in direzione E-NE coerentemente con l orientazione del versante, (Figg.20 e 21). Il monitoraggio ha permesso di identificare una serie di riattivazioni che si alternano a stasi che se prolungate possono essere identificate come vere e proprie quiescenze. Il valore assoluto dello spostamento elaborato in testa tubo ad oggi, quindi, non è elevato, mentre va considerato nel computo dello spostamento quanto avviene in profondità con un massimo di deformazione di circa 5.3mm a -23.5m. Si aggiunge inoltre che la zona a fondo foro ove si evidenzia il continuo incremento della deformazione non presenta oscillazioni strumentali tali da far dubitare dell effettivo movimento del tubo inclinometrico. Fig Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro IP1

4 Fig. 21 -Grafico relativo all elaborazione differenziale integrale (diagramma polare della deviazione) dell inclinometro IP1

5 Inclinometro IP3 (25 m) parte mediana della frana (centro abitato) La verifica dei dataset nell anno 2016 attraverso i checksum e la deviazione standard non ha evidenziato anomalie strumentali nei cicli di letture effettuate. L'elaborazione differenziale integrale dal basso ha evidenziato un lieve incremento rispetto al 2015 pari a 3mm per uno spostamento massimo di circa 40 mm dal 2008 e una direzione di movimento verso E in accordo con la morfologia del versante. I valori registrati nelle letture dell anno 2016 hanno confermato il movimento profondo al limite della base dell'inclinometro o addirittura al di sotto di essa: infatti dall elaborazione differenziale locale si può osservare il massimo di spostamento con un valore di quasi 16mm a -23.5m di profondità e non si può escludere che siano in evoluzione una o più superfici di taglio a profondità superiori (Figg.22 e 23). Il monitoraggio ha permesso di identificare una serie di riattivazioni che si alternano a brevi stasi, non sempre presenti nello stesso periodo stagionale e osservando la totalità delle letture si osserva un movimento lento ma costante nel tempo. Fig Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro IP3.

6 Fig. 23 -Grafico relativo all elaborazione differenziale integrale (diagramma polare della deviazione) dell inclinometro IP3

7 Inclinometro IP2 (19,5 m) zona di valle della frana (centro abitato) Il monitoraggio eseguito dal 2008 al 2012 non ha dato particolari indicazioni tanto da far dubitare dell effettiva funzionalità della tubazione in relazione alla corretta profondità di installazione. Data la lunghezza limitata della tubazione, non si possono escludere movimenti di traslazione della stessa che potrebbe essere coinvolta nel movimento in massa. L'elaborazione differenziale integrale dal basso ha evidenziato uno spostamento pari a 7 mm e una direzione generale di movimento verso S appena rilevabile. Le deformate integrali non mostrano anomalie di particolare entità e dato il basso valore della risultante degli spostamenti, potrebbero complessivamente rientrare nel campo delle oscillazioni strumentali. A conferma del fatto che gli spostamenti risultino compresi entro i 7mm, l elaborazione locale non evidenzia picchi di particolare deformazione lungo tutto l asse del tubo inclinometrico (Fig.24). Si concorda con Regione Liguria la sospensione delle letture dal Fig Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro IP2

8 Inclinometro IP4 (17,5 m) - zona di valle della frana (centro abitato) Il monitoraggio eseguito dal 2008 al 2012 non ha dato particolari indicazioni tanto da far dubitare dell effettiva funzionalità della tubazione in relazione alla corretta profondità di installazione. Data la lunghezza limitata della tubazione, non si possono escludere movimenti di traslazione della stessa che potrebbe essere coinvolta nel movimento in massa. L'elaborazione differenziale integrale dal basso ha evidenziato uno spostamento inferiore a 5 mm e una direzione generale di movimento non definita. Le deformate integrali non mostrano anomalie di particolare entità e dato il basso valore della risultante degli spostamenti, potrebbero complessivamente rientrare nel campo delle oscillazioni strumentali (Fig.25). A conferma del fatto che gli spostamenti risultino compresi entro i 5mm, l elaborazione locale non evidenzia picchi di particolare deformazione lungo tutto l asse del tubo inclinometrico. Si concorda con Regione Liguria la sospensione delle letture dal Fig Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro IP4

9 Inclinometro IP5 (39,5 m) zona centrale della frana (centro abitato) Verificate le condizioni strutturali dell inclinometro a installazione avvenuta (2013) la verifica dei dataset attraverso il checksum non ha evidenziato anomalie strumentali nella lettura di zero: la deviazione dalla verticale per la tubazione inclinometrica si aggira intorno a 1.7% e quindi inferiore al margine di tolleranza di 2%. La verifica dei dataset nell anno 2016 attraverso i checksum e la deviazione standard non ha evidenziato anomalie strumentali nei cicli di letture effettuate. L'elaborazione differenziale integrale dal basso ha evidenziato quanto segue: in una prima fase si è rilevato uno spostamento di 10mm/anno cui ha fatto seguito una accelerazione di 10mm/3mesi (periodo settembre-dicembre 2014) e infine una successiva decelerazione del movimento fino a tutto il 2016 con incrementi di pochi millimetri per uno spostamento massimo di circa 27 mm in direzione E, in accordo con la morfologia del versante. I valori registrati hanno individuato un piano di taglio tra 10 e13m, che costituisce il contatto tra la coltre franosa e il primo livello del basamento disarticolato (dall elaborazione locale massimo di spostamento con 7mm a -12m di profondità) e una zona profonda localizzata tra -24m e -30m (comprendente due livelli tra 22 e 24m e tra 28 e 30m) che risulta essere sede di deformazioni in evoluzione continua. Queste deformazioni, per la profondità e per l entità del movimento, risultano in accordo con quanto rilevato negli anni scorsi con i movimenti profondi registrati in IP1 e IP3 al di sotto dei 25m (Figg.26 e 27). Fig Grafici relativi all elaborazione differenziale integrale (risultante degli spostamenti) e all elaborazione differenziale locale (spostamenti locali) dell inclinometro IP5.

10 Fig. 27 -Grafico relativo all elaborazione differenziale integrale (diagramma polare della deviazione) dell inclinometro IP5

11 1.2.3 Conclusioni La frana storica del Pero risulta localizzata in una zona ad elevata complessità geologicostrutturale, sia per la presenza di litologie polimetamorfiche e polideformate (metabasiti e serpentinoscisti spesso affioranti a contatto), sia per la presenza di importanti lineamenti strutturali. Infatti da un valutazione della Carta Geologica d Italia - foglio Genova (scala 1: ) si può osservare la presenza di una meso-faglia avente direzione circa NE-SW, passante a NS, impostata nella zona ove sono localizzati i dissesti di versante (vedi Dati generali ). Inoltre si può affermare che in tale regime di tettonica fragile, con la presenza di discontinuità regionali che impongono la morfologia dei versanti, si può inserire anche la scarpata tettonica che insiste sull abitato del Pero (Fig.28). Fig.28 - Direzione di movimento (prevalente nella zona centrale) dell area in frana su cui sorge l abitato del Pero La campagna geognostica del 2007 con cui si sono eseguiti i sondaggi S1, S2, S3, S4 attrezzati a inclinometro (IP1, IP2, IP3 e IP4) ha permesso di caratterizzare la frana nelle sue componenti principali. In particolare i sondaggi S1 e S2 eseguiti a carotaggio continuo, rispettivamente fino alla profondità di m e m da p.c., hanno individuato una coltre franosa contente livelli rocciosi brecciati della potenza rispettivamente di 6 e 12m, che sormonta un basamento roccioso molto foliato di metabasiti e serpentinoscisti e livelli di laminazione tettonica come gli scisti attinolitici e talcosi (SAC auctorum ). La frammentazione del basamento roccioso si rinviene fino alla profondità di installazione degli inclinometri come mostrano le foto seguenti (Fig.29).

12 Fig. 29 -Colonne stratigrafie di S1 (IP1) e S2 (IP2) caratterizzate da serpentinoscisti e metabasiti, con importanti livelli di cataclasi Le faglie sarebbero responsabili della cataclasi del basamento metaofiolitico, i cui gradi di tettonizzazione e alterazione favoriscono la disgregazione della roccia: la logica conseguenza della scadente qualità geomeccanica sarebbe quindi una naturale propensione allo scorrimento e quindi alla ciclica riattivazione del fenomeno franoso. Ciò rafforzerebbe l idea di una probabile tipologia di scorrimento traslativo di detrito e roccia estremamente fratturati ed alterata, che si attiverebbe su superfici rappresentate da piani debolezza come fessurazioni o scistosità molto pervasive. La foto seguente (Fig.30) mostra l inquadramento regionale della morfostruttura, la scarpata tettonica con la strumentazione inclinometrica e i rilievi circostanti soggetti a collassi e scorrimenti in blocco. Fig.30 - DTM dell orografia circostante l area del Pero: si osserva la scarpata tettonica che sovrasta l abitato con la strumentazione inclinometrica installata

13 Nel gennaio 2012 è stata eseguita una sezione sismica N-S nella zona compresa tra IP1 e IP3 al fine di individuare la potenza della coltre franosa ed eventualmente determinare il reale valore del livello piezometrico (Fig.31). La stesa, lunga 75m con distanza intergeofonica di 5m, ha consentito di raggiungere 30 metri di profondità di indagine. La prova ha evidenziato la presenza del substrato roccioso stabile a metri (zona IP3) a inizio stesa e di circa 15 metri a fine stesa nella zona periferica(zona IP1). Questa situazione confermerebbe il basso tasso di spostamento registrato presso IP1 a fondo foro (si rileva un movimento con debole rotazione della base dell inclinometro), mentre presso IP3 i dati inclinometrici evidenziano in modo inequivocabile un movimento alla base dell inclinometro, intorno a 24m, che potrebbe rappresentare una quota parte del movimento globale lungo il piano di scorrimento. Al di sopra del substrato stabile (Vp 2500) è stato localizzato un corpo eterogeneo caratterizzato da Vp compatibili con un deposito addensato o una roccia alterata, di spessore variabile (10-20m) su cui giacciono circa 6 metri di coltre detritica. Il passaggio al basamento stabile avviene attraverso l interposizione di alcuni metri di materiale roccioso (Vp ) che potrebbe rappresentare la base della frana. Infine i bassi valori superficiali della velocità sismica per almeno 5m costituirebbero un primo strato insaturo, indicando quindi immediatamente al di sotto la presenza di una falda superficiale e continua. Fig Sezione sismica tomografica del pendio in frana: si osserva il basamento ofiolitico disgregato (giallo) e stabile (rosso) che affonda da profondità prossime a -15m in prossimità di IP1 (destra) fino a -30m in corrispondenza di IP3 (a sinistra).

14 Agenzia Regionale per la Protezione L elaborazione sismica ha quindi confermato la presenza di un unico complesso morfologico caratterizzato da un cinematismo, da una stratigrafia e da una litostruttura comuni a tutta l area. (Tesi di laurea Caratterizzazione idrogeologica, geotecnica e geomorfologica della frana del Pero 2014/2015). Per definire con certezza il piano di scorrimento e quindi rilevare la reale velocità del sistema franoso, è stato eseguito nel 2013 un sondaggio a distruzione di nucleo, spinto fino a 40m di profondità, con una ultima parte a carotaggio continuo: la perforazione è stata eseguita per installare un nuovo inclinometro nella zona centrale (codificato come IP5). Dall esame dei cuttings risaliti in superficie e dall osservazione delle carote prelevate negli ultimi metri, la stratigrafia dei vari orizzonti può essere descritta come segue: fino a 12m di profondità si incontrano in alternanza blocchi lapidei e livelli incoerenti attribuibili alla coltre franosa, e a profondità superiori fino 40m il substrato roccioso, caratterizzato da metabasiti ad albite ocellare (prasiniti), e frequentemente disarticolato da fratture. Dalle informazioni stratigrafiche si evince inoltre che alla profondità di circa 12 m si è registrata la perdita totale delle acque di perforazione. Nelle foto seguenti si evidenzia l intervallo 3436 m del basamento roccioso con carote ben formate (anche 40cm) ed evidenti discontinuità sviluppate lungo i piani di scistosità non conseguenti alle operazioni di carotaggio. Inoltre sono presenti sistemi di fratture che tagliano perpendicolarmente il fabric composito e che, a causa delle caratteristiche strutturali, sarebbero indiziate del movimento della frana del Pero (Figg.32 e 33). Fig.32 - Intervallo m del basamento roccioso: carote di metabasiti ed evidenti discontinuità sviluppate lungo i piani di scistosità, che nelle zone ove la trasposizione è meno evidente coincidono con i fianchi delle shear folds. La superficie delle fratture risulta ossidata in modo pressoché totale e tali discontinuità aperte contribuiscono alla debolezza del substrato roccioso in termini di stabilità.

15 Agenzia Regionale per la Protezione Fig.33 - Il set di fratture trasversali alla scistosità seziona in senso longitudinale le carote: l alterazione dei piani di frattura è elevata con presenza di deboli ricristallizzazioni sulla superficie che appare debolmente ondulata e con gradini di scorrimento. Tali fratture, insieme alle discontinuità sub orizzontali, sono indiziate di essere le responsabili dello scivolamento della frana. Le deformazioni rilevate dal 2008 indicano una ciclicità nelle stasi e nelle riattivazioni degli spostamenti: in particolare le pause avvengono sempre in concomitanza di periodi caratterizzati da un regime pluviometrico modesto e pertanto comprendono sempre i mesi estivi con un possibile allargamento ai mesi autunnali o primaverili. Analogamente le riattivazioni autunno-invernali possono subire anticipazioni o posticipazioni mensili. Salvo l incremento anomalo dell autunno 2014, complessivamente il trend della deformazione, anche nel 2016, indica una attività del fenomeno franoso con una velocità media di 4-5mm/anno nella zona centrale (40mm), e una progressione della deformazione inferiore, quasi dimezzata, nella zona periferica, per un totale di 20mm (Figg.34 e 35). Per quanto riguarda la zona centrale ove è installato IP5, nel corso del 2016 si è osservata una decelerazione dopo l incremento di 10mm/3mesi dell autunno 2014, per un totale di 27mm di spostamento. Dalla figura seguente emerge che la zona centrale della frana, monitorata da IP3, arriva a registrare valori doppi di spostamento rispetto alla zona periferica (IP1) in un regime piezometrico costante.

16 I dati relativi alla presenza di acqua nel sottosuolo si riferiscono alle misure effettuate nelle tubazioni inclinometriche che, sebbene siano parzialmente affidabili, registrano una certa coerenza con i valori registrati durante i sondaggi. Ne segue che la porzione di sottosuolo ove sono localizzate le deformazioni nella zona di scorrimento risulta sempre satura. Fig Velocità delle deformazioni e soggiacenza della falda dal 2008 Le misure nella zona centrale relative alla lettura di IP5 hanno fatto osservare uno spostamento con l evidenza di un piano di taglio più superficiale a -12m (passaggio dalla coltre franosa al basamento roccioso) e una zona profonda più lenta, composta da due livelli rispettivamente tra -22 e -24m e tra -26 e -28m, assimilabile alle deformazioni profonde già registrate negli altri inclinometri. Tali movimenti confermano l ipotesi di uno scorrimento profondo nel basamento roccioso molto al di sotto del contatto coltre-roccia (10-15m di profondità) che come già sottolineato non sarebbe stato rilevato dagli inclinometri IP2 e IP4, installati a profondità inferiori a 20m.

17 Agenzia Regionale per la Protezione Fig.35- Sezione della frana del Pero Durante il monitoraggio di aprile 2014 a seguito dell inverno 2014 si sono potute osservare alcune fratture di trazione presenti sull asfalto nella zona in cui è installato IP5: come si può notare dalle foto seguenti questi segnali indicano come l attività della frana, il cui movimento è localizzato in profondità, sia visibile anche in superficie (Fig. 36). Fig. 36- Fratture di trazione nell asfalto a valle di IP5

18 Il rapporto tra eventi meteorici e movimenti del versante dal 2008 al 2015 sono descritti nei grafici seguenti (Figg.37,38 e 39): -anno 2008 e 2009: pulsazione della frana (specie zona centrale) con spostamenti ancora limitati e stasi prolungate nell anno, che risulta soggetto a piogge di normale intensità; -anno 2010: pulsazione della frana con spostamenti limitati e stasi prolungate nell anno, che risulta soggetto a piogge di normale intensità, eccezion fatta per l evento alluvionale del giorno 4 ottobre 2010 (valori di 293mm di pioggia) cui corrisponde uno spostamento immediato, sebbene limitato come intensità; -anno 2011 e 2012: eventi precipitativi scarsamente prolungati e/o intensi (ad eccezion della cumulata di novembre 2012) con incrementi, che sebbene non di grande rilievo, risultano continui nel tempo. La differenza nell entità degli spostamenti inizia a essere rilevante tra la zona periferica e la zona centrale; -anno 2013: incrementi continui degli spostamenti nel corso dell anno che risulta più abbondante di precipitazioni, specie nel periodo invernale e autunnale. Considerando anche il trend degli eventi estremi si può osservare come si siano registrati massimi pluviometrici a partire dall autunno 2012 fino alla primavera inoltrata del 2013; -anno 2014: l anno risulta modesto di precipitazioni con normali eventi nei mesi invernali e una collegata pulsazione della frana fino al mese di novembre. La notevole cumulata del mese di novembre con 722 mm ed eventi pluviometrici intensi di 400mm in pochi giorni ha determinato lo spostamento immediato della zona centrale; -anni 2015 e 2016: la rottura del pendio prosegue, sebbene si osservi una decelerazione del movimento e valori di precipitazione nella norma. Risalta soltanto l anomalia della cumulata del mese di novembre 2016 con 413mm di pioggia di cui 343mm concentrati in 4 giorni, determinata dalla perturbazione che ha causato l evento alluvionale nel savonese-imperiese e nel basso Piemonte. Il corpo di frana risulta in continua evoluzione e relativamente sensibile agli eventi meteorici: sia nella parte periferica che in quella centrale si riscontrano risposte a eventi prolungati/intensi e stasi in periodi secchi, salvo eccezioni nel cinematismo a seguito di eventi alluvionali con deboli incrementi istantanei ma prolungati nel tempo. Date le dimensioni del complesso coltre franosa-substrato alterato e disarticolato che scorre su un basamento a profondità prossime a 30m, ne segue come siano fondamentali anche gli aspetti relativi alla scadente qualità geomeccanica e alla gravità, entrambi concause al dissesto in atto.

19 Fig. 37 Andamento pluviometrico mensile, eventi pluviometrici estremi 1-5gg (stazioni Il Pero e Alpicella) e letture inclinometriche IP1 - periodo Fig. 38 Andamento pluviometrico mensile, eventi pluviometrici estremi 1-5gg (stazioni Il Pero e Alpicella) e letture inclinometriche IP3 periodo

20 Fig. 39 Andamento pluviometrico mensile, eventi pluviometrici estremi 1-5gg (stazioni Il Pero e Alpicella) e letture inclinometriche IP5 periodo La stima dei contributi di ricarica alle acque sotterranee (cfr. Allegato 1) fa riscontrare, da una prima analisi dei dati disponibili (periodo gennaio 2008 giugno 2015), molteplici contributi valutati indicativamente tra i 200 e 300 mm piuttosto ben distribuiti nel tempo sino all autunno 2014 in cui si ha un apporto tra i 500 ed i 600 mm. I dati interferometrici (desunti dal sito Ambiente in Liguria della Regione Liguria) evidenziano nel periodo (dati ERS) un debole movimento della porzione centrale della frana con una velocità media annua di circa 2mm, mentre nel periodo (dati ENVISAT) con una velocità media annua intorno 4mm si registra un movimento superiore. I dati risultano concordi con il tasso di spostamento rilevato con le letture inclinometriche che hanno complessivamente fatto osservare nel periodo velocità dell ordine di 4-6mm/anno, fatto salvo per accelerazioni improvvise rilevate solamente nella zona centrale con IP5 (incremento di 10mm/6mesi nel 2014).