PROVINCIA DI BIELLA SETTORE LAVORI PUBBLICI E PROTEZIONE CIVILE

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3 PROVINCIA DI BIELLA SETTORE LAVORI PUBBLICI E PROTEZIONE CIVILE LAVORI DI SISTEMAZIONE E CONSOLIDAMENTO DELLA BRIGLIA IN CORRISPONDENZA DEL PONTE SUL TORRENTE CERVO, POSTO AL KM DELLA EX S.S. 142 BIELLESE VARIANTE. PROGETTAZIONE ESECUTIVA (2^ FASE) Presidenza del Consiglio dei Ministri Commissario Straordinario Delegato all attuazione degli interventi di mitigazione del rischio idrogeologico di cui all Accordo di Programma tra il Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare e la Regione Piemonte (D.P.C.M. 19 Aprile 2011) - DECRETO n. 002 del 24 novembre 2011 RELAZIONE GEOLOGICA Pagina 1 di 1

4 GEO engineering S.r.l. 1 INDICE 1. PREMESSA INQUADRAMENTO GEOGRAFICO DEL SITO DI INTERVENTO lineamenti GEOLOGICI INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO TENDENZA EVOLUTIVA DELL'ALVEO...5 ALLEGATI ALLEGATO 1 - Estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con i risultati significativi delle indagini geognostiche dirette eseguite nel ALLEGATO 2 - Estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con l'ubicazione dei sondaggi eseguiti nel 1993 e i relativi rapporti stratigrafici. ALLEGATO 3 Carta della tendenza evolutiva del T. Cervo nell'ambito dell'area in studio. Provincia di Biella Relazione geologica

5 GEO engineering S.r.l PREMESSA Il presente studio, redatto per incarico della Provincia di Biella, si inquadra nell'ambito dei lavori di messa in sicurezza della traversa a valle del Viadotto sul T. Cervo posto al Km. 1 della ex S.R. 142 Biellese Variante. 2. INQUADRAMENTO GEOGRAFICO DEL SITO DI INTERVENTO L'area oggetto dello studio si colloca in territorio comunale di Biella, ad Est rispetto al centro abitato, interessando un settore di alveo del T. Cervo a valle del Viadotto posto al Km. 1 della ex S.R Biellese Variante. Nelle figure seguenti si riportano foto aeree dell'area in esame a diverse scale di ripresa. Figura 1-Individuazione dell area in studio su foto aerea nell'ovale rosso, posto ad Est rispetto al concentrico (Fonte: Geoportale del Ministero dell'ambiente) Provincia di Biella Relazione geologica

6 GEO engineering S.r.l. 3 Figura 2-Individuazione dell area in studio su foto aerea nell'ovale rosso (Fonte: Geoportale del Ministero dell'ambiente) Fi gura 3-Individuazione dell area in studio su foto aerea nell'ovale rosso (Fonte: Bing Maps - Microsoft) 3. LINEAMENTI GEOLOGICI I lineamenti geologici del sito di intervento vengono descritti a partire dall analisi della Cartografia Geologica Ufficiale, costituita, nel caso specifico, dalla Carta Geologica d Italia alla scala 1: Foglio 43 Biella (Fonte: APAT Dipartimento Difesa del Suolo Servizio Geologico d Italia), della quale viene riportata nel seguito uno stralcio nell'intorno della zona di interesse. Provincia di Biella Relazione geologica

7 GEO engineering S.r.l. 4 Figura Stralcio tratto da Carta Geologica d Italia alla scala 1: Foglio 43 Biella (Fonte: APAT Dipartimento Difesa del Suolo Servizio Geologico d Italia). L area in esame è indicata nell ovale rosso. Il territorio in esame si imposta in corrispondenza della formazione siglata come a2 e definita come alluvioni ghiaiose recenti ed attuali degli alvei abbandonati ed attivi, riconducibili all'olocene. Ai fini della caretterizzazione geologica a scala locale, si fa riferimento ai risutati delle indagini geognostiche eseguite nell'ambito dell'analisi dello stato della briglia e delle fondazioni del ponte, riportate nella Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011) e nel Rapporto certificativo delle indagini geognostiche (CITIEMME, 2011). I 5 sondaggi geognostici, di cui 3 a carotaggio continuo e 2 a distruzione di nucleo, sono stati spinti fino a profondità massima pari a 30 m da piano-campagna. Da un'analisi dei rapporti stratigrafici emerge come circa i primi 15 metri da piano campagna (posto a quota di 349 m s.l.m) siano caratterizzati dalla presenza di ghiaia in matrice limoso sabbiosa, riconducibili ai depositi alluvionali recenti. Oltre tale profondità, posta ad una quota di circa 335 m s.l.m., si rileva un passaggio verso litologie sabbiose, prevalentemente medio-fini, con intercalazioni limose. In allegato 1 si riporta un estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con i risultati significativi delle indagini gegnostiche dirette. Provincia di Biella Relazione geologica

8 GEO engineering S.r.l. 5 I risultati descritti sono congruenti con quanto emerge dall'analisi dai rapporti di sondaggio, spinti fino a profondità di 50 metri, eseguiti da ABRATE in occasione delle opere di ricostruzione delle pile P4 e P5 del viadotto in esame, a seguito del crollo avvenuto durante gli eventi di piena del Tali stratigrafie evidenziano quanto segue. Il primo sondaggio si imposta a quota pari a 343 m s.l.m. Esso attraversa un primo livello di circa 1 m di potenza di limo argilloso-abbioso, per poi passare ad una sequenza di depositi ghiaioso-ciottolosi in matrice limoso-sabbioso-argillosa, fino a 8-9 m da piano campagna (quota pari a crica 343 m s.l.m.). Alla quota di circa 335 m s.l.m, si rileva un passaggio verso depositi a granulometria sabbiosa, alternata livelli più fini. Il secondo sondaggio (posto a quota di 347 m s.l.m) attraversa per i primi 11 m circa depositi ghiaioso-ciottolosi in abbondante matrice limoso-sabbiosa. A maggiori profondità si evidenzia un graduale passaggio a litologie più fini, che si manifesta con un'alternanza di depositi sabbiosi e depositi sabbioso-argillosi. In allegato 2 si riporta un estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con l'ubicazione delle verticali di sondaggio e i relativi rapporti stratigrafici. Dall'analisi della documentazione esistente, emerge pertanto che l'intervento in progetto si imposta nell'ambito di depositi alluvionali ghiaiosi in abbondante matrice fine, riconducibili all'attività di trasporto ed erosione del T. Cervo durante l'olocene. Ad una quota di circa 335 m s.l.m. e sino alle profondità indagate, si rileva invece la presenza di depositi a prevalente litologia sabbiosa, alternati a depositi argillosi, riconducibili, dal punto di vista della geologia regionale, alla Serie delle Alternanze Villafranchiane (Pliocene sup. - Pleistocene). 4. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO TENDENZA EVOLUTIVA DELL'ALVEO L'asta del Torrente Cervo è caratterizzata da una costante tendenza evolutiva, che nel settore in studio è di tipo erosivo. Tali processi hanno determinato nel tempo il danneggiamento delle strutture presenti in alveo, causando, in occasione degli eventi di piena, da repentini deterioramenti delle strutture già progressivamente lesionate, sino a veri e propri collassi delle stese, come in occasione dell'evento dell'autunno del 1993). Nella figura seguente si riporta una ripresa fotografica del viadotto a seguito del crollo, tratta dalla pubblicazione Gli eventi alluvionali del settembre-ottobre 1993 in Piemonte, ARPA Piemonte, Provincia di Biella Relazione geologica

9 GEO engineering S.r.l. 6 Figura 5- Vista da valle del ponte-viadotto sulla S.R. 142 a seguito del crollo dell'autunno 1993 (fonte: Gli eventi alluvionali del settembre-ottobre 1993 in Piemonte, ARPA Piemonte, 1996 ) Nella figura si nota come la cinetica delle acque in corso di evento abbia determinato l'intensificazione dei processi erosivi e la mobilizzazione dei materiali alluvionali, determinando l'incisione repentina del canale sino ai depositi Villafranchiani. L'aumento dell'azione erosiva del corso d'acqua, già attiva da lungo tempo con significativi ma graduali processi di abbassamento del fondo, causò lo scalzamento delle fondazione e il conseguente crollo dei piloni del ponte. In merito all'evoluzione del T.Cervo nel tratto di pianura, si tratta in modo esaustivo nella pubblicazione Evoluzione morfologica dell'alveo del torrente Cervo nel tratto di pianura e studio fotointerpretativo dell'inondazione verificatesi il 3-3 novembre (Ramasco e Rossanigo, 1988). Secondo tale studio Le modificazioni morfologiche più significative che si sono prodotte nel T. Cervo dal 1954 ad oggi, consistono nel passaggio da un corso d'acqua essenzialmente pluricursale in cui l'energia veniva in parte dissipata nella mobilizzazione e nel trasporto dei depositi ghiaiosi dell'alveo, ad un corso d'acqua tendenzialmente unicursale in fase erosiva, talora inciso nei depositi più coerenti del substrato, che esplica la sua attività essenzialmente sul fondo dell'alveo, causando un continuo approfondimento e un restringimento della sezione trasversale del canale di deflusso. Lungo l'alveo incanalato, l'aumentare della velocità di deflusso consentirà alla massa d'acqua in movimento di raggiungere livelli di energia cinetica molto elevati, che verranno dissipati in intensi processi di erosione del fondo alveo e delle sponde, là dove non sono Provincia di Biella Relazione geologica

10 GEO engineering S.r.l. 7 costituiti da sedimeti coerenti del substrato, con ripercussioni gravissime su tutte le opere di sistemazione fluviale e di attraversamento. Le modificazioni morfologiche subite dal corso d'acqua in questi anni ed i processi che vi hanno operato si sono attestati alla base dela soglia di stabilizzazione costrutita a difesa del ponte, provocandone il progressivo deterioramento. Ai fini della rappresentazione della tendenza evolutiva del T. Cervo nell'ambito dell'area in studio, sono stati risostruti gli andamenti dell'alveo, a partire dalla cartografia esistente e reperibile dal 1882 ad oggi. In particolare, sono state esaminate e utilizzate le seguenti basi dati. Carta geologica su base IGM, in scala 1: (anno di acquisizione della base: 1882). Carta topografica dell'istituto Geografico Militare alla scala 1: (anno di acquisizione della base: 1970). Carta Tecnica Regionale alla scala (anno di acquisizione: 1991) Foto aerea fonte Ministero dell'ambiente (anno di acquisizione dell'immagine: 2006). In allegato 3 si riporta una cartografia dell'evoluzione del T. Cervo nell'ambito dell'area in studio. L'analisi della suddetta cartografia mette in luce come nel tempo si sia verificata una lenta trasformazione del corso d'acqua, con un graduale passaggio da un andamento pluricursale, con mobilizzazione e trasporto dei depositi ghiaiosi dell'alveo, ad un andamento unicursale, con tendenza prevalentemente erosiva. Provincia di Biella Relazione geologica

11 GEO engineering S.r.l. 8 ALLEGATO 1 - Estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con i risultati significativi delle indagini gegnostiche dirette eseguite nel Provincia di Biella Relazione geologica

12 4 INTERPRETAZIONE DELLE INDAGINI GEOGNOSTICHE 4.1 INDAGINI 2011 Come descritto nel Rapporto certificativo delle indagini geognostiche a firma dei tecnici CITIEMME, sono stati realizzati, tra il 14/11/11 e il 18/11/11, n.3 sondaggi a carotaggio continuo e n.2 perforazioni a distruzione di nucleo per l analisi della briglia e delle fondazioni delle pile del Viadotto sul Torrente Cervo. I sondaggi e le perforazioni realizzati sono: Pila 6 Viadotto S1, S2: profondi 15m, realizzati con perforazione a distruzione di nucleo, attrezzati con tubazione cieca di diametro 3 per indagine geofisica tipo cross-hole. S3: profondo 15m, realizzato a carotaggio continuo, attrezzato con tubazione cieca di diametro 3 per indagine geofisica tipo cross-hole. Pila 7 Viadotto S4: profondo 15m, realizzato a carotaggio continuo, inclinato di c.a 20 sulla verticale. S5: profondo 30m, realizzato a carotaggio continuo, attrezzato con tubazione cieca di diametro 3 per indagine geofisica tipo down-hole. Le tipologie dei sondaggi ed i risultati degli stessi sono riportati nel Rapporto certificativo delle indagini geognostiche SONDAGGIO S1 LUNGHEZZA L=15 M FALDA A 0.50 M QUOTA P.C. = M I risultati significativi sono: Quota superiore strato Descrizione Nspt 0.00 Soletta in cls Ghiaia con sabbia debolmente limosa, colore da nocciola a grigio Ghiaia alterata e argillificata inmatrice limosa debolmente sabbiosa a livelli prevalente, colore da grigio-nocciola a nocciola Livelli di ghiaia intensamente alterata e argillificata intercalati a livelli sabbiosolimosi, colore nocciola Ghiaia intensamente alterata e argillificata in abbondante matrice sabbioso-limosa, colore nocciola. Pagina 9 di 21

13 4.1.2 SONDAGGIO S2 LUNGHEZZA L=15 M FALDA A 0.50 M QUOTA P.C. = M I risultati significativi sono: Quota superiore strato Descrizione Nspt 0.00 Blocco roccioso con cls Ghiaia con sabbia debolmente limosa, colore da nocciola a grigio Ghiaia alterata e argillificata in matrice limosa debolmente sabbiosa a livelli prevalente, colore da grigio-nocciola a nocciola 8.00 Livelli di ghiaia intensamente alterata e argillificata intercalati a livelli sabbiosolimosi, colore nocciola Ghiaia intensamente alterata e argillificata in abbondante matrice sabbioso-limosa, colore nocciola SONDAGGIO S3 LUNGHEZZA L=15 M FALDA A 0.50 M QUOTA P.C. = M I risultati significativi sono: Quota superiore strato Descrizione Nspt 0.00 Soletta in cls Ghiaia eterometrica con sabbia debolmente limosa, discreto grado di ossidazione e grado di alterazione da debole a discreto, da poco a moderatamente addensata, colore da nocciola a grigio-nocciola Ghiaia eterometrica intensamente alterata e/o argillificata, talora di aspetto arcosico, in matrice limosa debolmente sabbiosa a livelli prevalente, grado di ossidazione da discreto a intenso, da moderatamente addensata ad addensata, colore da grigio-nocciola a nocciola con screziature ocracee da ossidazione. 32 a 3m 34 a 6m Pagina 10 di 21

14 7.00 Come sopra, con intercalati livelli meno competenti da cm a dm di sabbia limosoargillosa Ghiaia ciottolosa con sabbia debolmente limosa, debole grado di ossidazione e alterazione, addensata, colore grigio-nocciola. 30 a 9m 39 a 12m Ghiaia eterometrica intensamente alterata, ossidata e argillificata, spesso di aspetto arcosico, in abbondante matrice fine sabbioso-limosa che tende talora a concentrarsi in livelli pluricentimetrici, da moderatamente addensata ad addensata, colore nocciola con screziature ocracee da ossidazione SONDAGGIO S4 LUNGHEZZA L=15 M FALDA A 0.80 M (INCLINATO) QUOTA P.C. = M I risultati significativi sono: Quota superiore strato Descrizione Nspt 0.00 Calcestruzzo del plinto con tondini in ferro Ghiaia eterometrica intensamente alterata e/o argillificata talora di aspetto arcosico in matrice sabbioso-limosa a livelli prevalente intenso grado di ossidazione moderatamente addensata, colore nocciola-brunastro con screziature ocracee Armatura di micropalo Ghiaia eterometrica parzialmente alterata e argillificata con sabbia limosa di aspetto arcosico talora scarsa, intenso grado di ossidazione' colore nocciola Ghiaia eterometrica intensamente alterata e ossidata, argillificata con intercalati livelli pluricentimetrici di sabbia prevalentemente medio-fine limosa, da moderatamente addensata ad addensata, colore nocciolabrunastro con screziature ocracee da ossidazione. Pagina 11 di 21

15 4.1.5 SONDAGGIO S5 LUNGHEZZA L=30 M FALDA A 0.70 M QUOTA P.C. = M I risultati significativi sono: Quota superiore strato Descrizione Nspt 0.00 Soletta in cls con blocco roccioso a fondo strato Ghiaia eterometrica con sabbia debolmente limosa, debole grado di ossidazione, poco addensata, colore da nocciola a grigionocciola Ghiaia eterometrica intensamente alterata e/o argillificata, talora di aspetto arcosico, in matrice limosa debolmente sabbiosa a livelli prevalente, grado di ossidazione da discreto a intenso, da moderatamente addensata ad addensata, colore da grigio-nocciola a nocciola con screziature ocracee da ossidazione. 40 a 3.00 m 35 a 6.00 m 7.30 Sabbia medio-fine limosa, arcosica, con rara ghiaia sparsa, alterata e ossidata, poco addensata, colore nocciola con screziature ocracee da ossidazione Ghiaia eterometrica alterata, ossidata e argillificata, con intercalati livelli di sabbia limosa arcosica, da poco a moderatamente addensata con la profondità, colore nocciolabrunastro con screziature ocracee Ghiaia eterometrica, alterata e argillificata, spesso di aspetto arcosico, in matrice sabbioso-limosa a livelli prevalente, discreto grado di ossidazione, moderatamente addensata, colore nocciola. Si segnala la presenza di un trovante di origine plutonica da m a m da p.c Sabbia prevalentemente medio-fine limosa, di aspetto arcosico, con intercalati livelli cm ghiaiosi intensamente alterati, argillificati e sfatti, moderatamente addensata, colore nocciola-brunastro con deboli screziature ocracee. 19 a 9.00 m 34 a m 38 a m Pagina 12 di 21

16 16.50 Sabbia prevalentemente medio-fine siltosa con intercalati livelli cm limoso-siltosi, intensa laminazione ossidata, da addensata a molto addensata, colore nocciola con screziature ocracee da ossidazione. 57 a m 39 a m Sabbia medio-fine debolmente limosa, moderatamente addensata, colore nocciola Sabbia prevalentemente medio-fine siltosa con intercalati livelli cm limoso-siltosi, intensa laminazione ossidata, da moderatamente addensata ad addensata, colore nocciola con screziature ocracee da ossidazione Sabbia medio-fine debolmente limosa, di aspetto arcosico, addensata, colore nocciola Intercalazioni di livelli cm di sabbia mediofine debolmente siltosa e analoghi livelli limoso-siltosi che tendono ad aumentare di frequenza con la profondità, laminazione ossidata da discreta a intensa (es. da m a m da p.c.), molto addensata, colore grigio-nocciola con screziature ocracee da ossidazione. 43 a m 72 a m 71 a m Pagina 13 di 21

17 GEO engineering S.r.l. 9 ALLEGATO 2 - Estratto della Relazione tecnica di interpretazione geotecnica delle prove (Studio Corona, Dicembre 2011), con l'ubicazione dei sondaggi eseguiti nel 1993 e i relativi rapporti stratigrafici. Provincia di Biella Relazione geologica

18 4.2.2 SONDAGGIO S1 LUNGHEZZA L=50 M FALDA A 0.80 M QUOTA P.C. = M Pagina 15 di 21

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20 4.2.3 SONDAGGIO S2 LUNGHEZZA L=50 M FALDA A 0.80 M QUOTA P.C. = M Pagina 17 di 21

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22 GEO engineering S.r.l. ALLEGATO 3 Carta della tendenza evolutiva del t. cervo nell'ambito dell'area in studio. Provincia di Biella Relazione geologica 10

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