Comune di Rosignano Marittimo Regolamento urbanistico Approfondimenti del quadro conoscitivo Studio geologico,idrogeologico e geotecnico finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di sistemazione di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente (Art. 14 P.A.I.) nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (B2.3) Dr. Paolo Squarci Geologo Luglio 2008
Indice 1.Premessa... 2 2. Assetto geologico e caratterizzazione litotecnica... 6 3.Assetto geomorfologico... 8 4.La circolazione delle acque... 9 5. Indicazioni per il progetto di stabilizzazione dell area e per gli interventi di escavazione per la realizzazione delle opere di urbanizzazione e degli edifici.... 10 6.Conclusioni... 11 Tavole Tavola 1: Ubicazione dei comparti Tavola 2 : Carta geologica Tavola 3 : Carta geomorfologica Tavola 4: Carta geomorfologica Tavola 5 : Ubicazione delle penetrometrie disponibili ( M. Melani -Gennaio 1994) Tavola 6 : Spessore della copertura detritica Tavola 7: Ricostruzione della morfologia della base della copertura detritica Tavola 8 : Andamento del livello di falda dalle misure rilevate nel Gennaio 1993 Tavola 9 : Sezione geologico - tecnica Tavola 10 : Indicazione degli interventi per la prevenzione di fenomeni di instabilità geomorfologica Allegato 1 Penetrometrie dinamiche leggere ( da M. Melani 1993) 1
1.Premessa Con la presente nota vengono esaminate le caratteristiche geologiche,geomorfologiche, idrogeologiche e geotecniche di un area posta nella frazione di Castelnuovo della Misericordia dove sono presenti indizi della presenza di una frana quiescente. La delimitazione dell area esaminata è data nelle varie tavole allegate. L area in oggetto, già classificata in pericolosità geologica elevata (G.3) nella cartografia del Regolamento Urbanistico adottato, essendo interessata da un fenomeno di frana quiescente ricade,secondo la normativa di Piano Assetto Idrogeologico (P.A.I.) del Bacino Regionale Toscana Costa (Art.14), nelle aree a pericolosità geomorfologica elevata (P.F.E.). La normativa P.A.I. subordina la realizzazione di previsioni edificatorie in queste aree (P.F.E.) all esito di studi geologici,idrogeologici e geotecnici finalizzati alla verifica delle effettive condizioni di stabilità ed alla preventiva realizzazione degli eventuali interventi di messa in sicurezza. L area di cui sopra interessa i comparti 6-t15 e 6-t25 della figura 1 (vedi anche Tavola 1). In questa relazione si analizzano le caratteristiche geologico - tecniche, idrogeologiche ed idrauliche dell area che comprende ed interagisce con i due comparti e si danno elementi per la progettazione di opere di messa in sicurezza dell area. Su questa stessa area nel 1994, praticamente in corrispondenza del comparto 6-t15, era stata condotta una indagine geologica di fattibilità per la lottizzazione Il Campaccio (Studio 3G M.Melani, Gennaio 1994). A seguito di questo studio le Autorità preposte dell epoca avevano espresso i pareri di competenza che consentivano la lottizzazione. Le indagini condotte, di cui abbiamo i risultati (vedi allegato1 e Tav. 5 ) comprendono 20 penetrometrie dinamiche leggere ed il rilievo del livello di falda in 7 punti di controllo. L elaborazione di questi dati, congiuntamente alle osservazioni da foto aere (Figura 2) e ai sopralluoghi di superficie (Figura 3), consente un attendibile ricostruzione dei rapporti tra copertura detritica e substrato, una valutazione dello stato di stabilità del versante e di dare indicazioni per la progettazione preliminare di opere per migliorarne la stabilità e per la prevenzione di eventuali fenomeni di dissesto. 2
Figura 1 - Comparti di previsione nella frazione di Castelnuovo della Misericordia 6-t25 6-t15 6-t26 6-t14 6-iru1 6-t17 6-c7 6-t16 6-t18 scala 1:6.000
Fig. 2 Vista aerea generale dei comparti in esame 4
Vista generale dell area Fig. 3 Foto del comparto 6-t15 Vista della parte più orientale dell area 5
2. Assetto geologico e caratterizzazione litotecnica L assetto geologico dell area in esame,unitamente alle caratteristiche litotecniche delle formazioni presenti, può essere così schematizzato ( Tavola 2 - Carta geologica e Tavola 9 Sezione geologica) : 1. un substrato costituito dalla formazione degli Argilloscisti e calcari silicei del Cretaceo inferiore (C2). Si tratta di alternanze di litotipi lapidei ed argilliti strutturalmente caotiche con suoli derivati generalmente argillosi (Fig. 4). Ai livelli di argilliti interessati dalle penetrometrie si può attribuire un angolo di attrito interno di circa 35 (Tabella 1). Fig. 4 - Affioramento della formazione degli Argilloscisti e calcari silicei (in basso) con la copertura del suolo argilloso nella parte più supeficiale. Foto in un taglio fresco realizzato al margine Nord del comparto 6-t15. 2. Detriti generalmente limo- argillosi derivati dalla formazione C2. Si tratta di suoli potenzialmente instabili in zone acclivi. Dalla elaborazione dei dati della penetrometria maggiormente rappresentativa di questo suolo si ricavano valori di cu (coesione non drenata) mediamente di 17 kpa nei primi 3m per passare a 27 kpa sino a circa 6m e superiori a 40 kpa al di sotto(tabella 1). 6
Φ cu kpa Ysat yd da a m 17 1,86 1,37 0 3 27 1,88 1,40 3 6 44 1,90 1,45 6 8 37 177 2,08 1,77 8 9 Tabella 1 Valori indicativi medi dei parametri ricavabili dalla interpretazione della penetrometria N 1 Φ angolo di attrito cu kpa coesione non drenata Ysat peso di volume saturo Yd peso di volume secco 0 Penetrometria N 1 N spt 0 5 10 15 20 25 30 0 Valutazione della coesione non drenata (cu) nel deposito coesivo della copertura KPa 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 1 2 2 3 3 4 4 m 5 m 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 Figura 5 Penetrometria N 1 con la valutazione della coesione cu.. I dati sopra riportati,elaborati per una prima definizione delle caratteristiche geotecniche specialmente dell area dove è presente la copertura detritica, debbono essere considerati 7
come indicativi e le eventuali operazioni di urbanizzazione dovranno prevedere verifiche puntuali per ogni singolo intervento. 3.Assetto geomorfologico Nella Tavola 3 vengono riportati i dati essenziali per la definizione dell assetto geomorfologico dell area in esame. Immediatamente ad ovest delle zona dove sono compresi i due comparti esiste un ampia area dove sono presenti segni di instabilità morfologica legati ad una frana di materiale detritico a componente principalmente argillosa derivante dalla formazione degli Argilloscisti e calcari silicei. I botri ai margini presentano segni di erosione attiva. L area dei comparti 6-t15 ed 6-t25 è in parte interessata da una forma che è derivata dalla movimentazione di materiale prevalentemente argilloso limoso. Presenta bassa acclività e non sono presenti segni di movimenti gravitativi in atto (vedi foto di Figura 3) Le penetrometrie hanno rilevato uno spessore massimo di 7 m di materiale argillosolimoso con scarsi frammenti litoidi e le elaborazioni eseguite con tutti i dati rilevati (delineano la morfologia del substrato di questo deposito a forma di valle ampia a bassa acclività- Tavola 6 e 7) Questi elementi fanno supporre che in passato siano avvenuti movimenti gravitativi di prodotti di alterazione superficiale della formazione delle argille e calcari che formano il substrato dell area, facilitati dalla circolazione idrica sub-superficiale alimentata dal vasto bacino presente a monte. Parte del materiale può essere stato trasportato dalle acque di superficie che hanno costituito una specie di conoide a bassa acclività. La causa principale del movimento e trasporto è stata ed è l acqua di circolazione superficiale e di saturazione del suolo limo-argilloso e quindi di questo fattore si dovrà tener conto nelle opere di prevenzione di ulteriori movimenti e di bonifica e consolidamento dei suoli nella parte centrale del comparto 6-t15. Le osservazioni sopra esposte confermano che l area in esame debba essere considerata in classe G.3 a pericolosità geologica elevata corrispondente alla classe PFE del PAI,in cui sono presenti fenomeni quiescenti. 8
4.La circolazione delle acque. Le caratteristiche idrogeologiche delle formazioni presenti nell area in esame sono così riassumibili: - le argille con calcari silicei sono praticamente impermeabili tranne nella parte superficiale alterata e fessurate. Modesta circolazione può svilupparsi attraverso zone intensamente fratturate ; - il deposito detritico al di sopra del substrato,anche se prevalentemente a componente limo argillosa prevalente, può avere al suo interno,specialmente nella porzione più profonda, porzioni permeabili dove può svilupparsi una modesta circolazione. A conferma di questo sono due vecchi pozzi presenti nel comparto 6- t15. Anche in alcune delle penetrometrie è stato rilevato un livello di saturazione Tabella 2): utilizzando questi ultimi dati si è realizzata la Tavola 8 che,con curve di livello, dà un idea del possibile andamento del livello di falda e della direzione di scorrimento sotterraneo. Per quanto si riferisce alle acque di superficie si deve notare che l area in esame sottende un bacino piuttosto ampio nel quale confluisce una notevole quantità di acqua piovana. Questa viene parzialmente intercettata dalla canalizzazione esistente che però non è sufficiente ad assicurare il drenaggio necessario per evitare che l eccessiva infiltrazione peggiori le caratteristiche di stabilità e portanza del suolo. Tabella 2 Livelli acqua rilevati nelle penetrometrie piezometrica ( M. Melani -Novembre 1993) dotate canna y Y N Quota falda Falda da p.c 1616987 4810956 1 non rilevato 1617007 4810918 2 188.7 4.10 1617060 4810929 4 186.4 2.50 1617039 4810963 5 181.9 4.00 1617082 4810978 6 178.3 2.70 1616944 4810957 8 192.5 2.00 1617132 4810983 17 178.5 2.00 1617152 4810983 18 178.8 1.70 9
5. Indicazioni per il progetto di stabilizzazione dell area e per gli interventi di escavazione per la realizzazione delle opere di urbanizzazione e degli edifici. Anche se attualmente nei due comparti non sono presenti evidenze di movimenti gravitativi in atto si rendono necessari interventi per assicurare una maggiore stabilità alla zona e delle aree immediatamente circostanti. Date le caratteristiche idrogeologiche ed idrologiche dell area in esame si rende necessario: 1. il miglioramento del reticolo di drenaggio superficiale con canali di guardia a monte dei due comparti come indicato nella Tavola 10. La canalizzazione deve essere realizzata per smaltire le acque di pioggia per l evento con T.R. 200 anni 2. piantumazione con apparato radicale ben sviluppato nella aree ai margini del comparto6- t15 e nella parte monte, attualmente priva di vegetazione, anche al di fuori del comparto ( zona di probabile inizio di distacco e trasporto dei detriti) 3. messa a verde con della maggior superficie possibile anche all interno dei due comparti 4. opere di drenaggio sotterranee delle aree dove è prevista la edificazione per migliorare le caratteristiche di stabilità e portanza dei suoli 5. sia le opere di urbanizzazione che gli interventi edificatori dovranno essere progettati in modo da seguire quanto più possibile la morfologia attuale senza escavazioni eccessive che possano provocare l innesto di movimenti gravitativi 6. le scarpate non dovranno superare di norma 2m di altezza e dovranno essere eseguite opere di sostegno,con drenaggio a tergo, dimensionate per sostenere la spinta dei terreni interessati e fondate su terreni con provate caratteristiche di sufficiente stabilità e portanza 7. per ogni intervento,viste le scadenti caratteristiche delle formazioni affioranti,specialmente nella parte pianeggiante del comparto 6-t5, dovranno essere considerate le caratteristiche dei suoli con prove geotecniche - geofisiche applicabili ai litotipi prevedibili e messe in opera fondazioni adeguate a superare le eventuali criticità riscontrate. 10
6.Conclusioni L analisi degli elementi di geologia di superficie,congiuntamente a quella dei dati raccolti in precedenti studi sull area in esame, consente di confermare la fattibilità condizionata delle previsioni urbanistiche per i comparti 6-t15 e 6t25. Le indicazioni date nel paragrafo 5 dovranno far parte delle prescrizioni per il rilascio dei permessi a costruire e dovranno essere inserite nelle schede norma degli interventi 6t15 e 6-t25. Gli interventi previsti per il miglioramento della stabilità dell area e per la prevenzione di eventuali fenomeni di dissesto dovranno far parte, per ciascun comparto, di un programma di azioni comune ed unitario da concordare tra i soggetti interessati e realizzati preventivamente seguendo la normativa P.A.I. (Art.14). Gli interventi di canalizzazione delle acque superficiali e di piantumazione, previsti anche al di fuori dei due comparti, potranno conferire una maggior stabilità a tutta l area interessata dalla fenomenologia quiescente messa in rilievo nella carta geomorfologica, ivi compreso l edificato e la viabilità esistente. 11
ALLEGATO 1 PENETROMETRIE DINAMICHE LEGGERE (M. MELANI 1993) 12
6-t25 6-t15 Tav. 2 Legenda Interventi di trasformazione CARTA GEOLOGICA C2 : Argilloscisti e calcari silicei "Palombini" Aut. Cretaceo Inferiore. dac2: detriti della formazione c2. Olocene. Ufficio SIT - scala 1:2.000
Intervento di trasformaszione CARTA GEOMORFOLOGICA CASTELNUOVO DELLA M.DIA 6-t25 CARATTERIZZAZIONE GEOMORFOLOGICA GENERALE DELLE FORMAZIONI AFFIORANTI LE SIGLE DEI LITOTIPI INSERITI NEI VARI RAGGRUPPAMENTI SONO QUELLE CORRISPONDENTI ALLE FORMAZIONI RAPPRESENTATE NELLA CARTA GEOLOGICA RAGGRUPPAMENTO E: ALTERNANZE DI LITOTIPI LAPIDEI ED ARGILLOSI STRUTTURALMENTE CAOTICHE CON SUOLI DERIVATI AFFETTI FREQUANTEMENTE DA FENOMENI 6-t15 GRAVITATIVI DIFFUSI C2 TERRENI E SUOLI INCOERENTI E INSTABILI IN CONDIZIONI DI ACCLIVITA' ELEVATA, POTENZIALMENTE SOGGETTI A DAR LUOGO A FENOMENI DI INSTABILITA' DINAMICA IN CASO DI EVENTO SISMICO de, dof, dac2 RAGGRUPPAMENTO A1: LITOTIPI LAPIDEI SEDIMENTARI GENERALMENTE STABILI Mg, Mc, C1, g, Reticolo idraulico Frana attiva Paleofrana Botri in erosiaone attiva Tav. 3 Legenda Ufficio SIT - scala 1:2.000
Tav. 4 Legenda Intervento di trasformazione CARTA DELLA PERICOLOSITA GEOLOGICA CASTELNUOVO DELLA M.DIA Classi di Pericolosità: PMFE G.1a 6-t25 Pericolosità molto bassa G.1b Pericolosità bassa G.1c Pericolosità medio bassa G.2 Pericolosità media G.3 Pericolosità elevata G.4 Pericolosità molto elevata PFE - pericolosità di frana elevata PFME - pericolosità di frana molto elevata Ufficio SIT - scala 1:2.000 6-t15 PFE PFE
173.1 166.8 164.6 164.8 160.6 162.7 157.0 158.3 151.0 151.4 153.1 155.5 144.2 127.5 Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni 140.9 di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata 145.4 da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) Ubicazione delle penetrometrie 152.1 e della traccia della sezione geologica Dr.Paolo Squarci geologo 153.1 177.4 171.8 162.8 158.1 146.3 162.6 156.7 158.7 160.7 163.0 180.9 176.0 173.2 165.6 156.4 184.8 183.2 173.2 6-t25 Foto 4 176.4 179.9 173.7 177.7 176.4 173.5 161.8 171.2 170.4 163.6 166.5 167.2 176.9 165.5 170.3 191.8 195.5 183.5 183.5 195.4 189.3 191.6 197.8 193.4 201.5 203.0 187.8 195.4 186.6 198.2 206.0 195.5 1312 199.1 206.9 189.2 209.2 8 199.3 11 9 10 217.0 182.9 189.7 1 202.4 2 180.9 197.9 5 6-t15 188.8 Foto 3 7 4 3 6 177.6 178.4 14 17 18 15 16 19 20 186.3 197.0 205.5 212.5 186.1 179.1 198.1 203.3 193.0 186.0 201.1 178.8 189.2 193.0 175. 179.9 209.0 216.4 214.2 231.9 Traccia sezione 218.1 216.3 1 Penetrometrie dinamiche (M.Melani 1993) 206.2 Traccia della sezione di Tavola 9 196.6 211.5 219.0 223.6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 210.0 Punti ripresa foto Fig.3 e 4 TAVOLA 5
157.0 151.4 155.5 156.7 Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) Dr.Paolo Squarci geologo 158.1 146.3 162.6 Spessore della copertura detritica 158.7 160.7 156.4 173.2 176.4 173.7 161.8 163.6 167.2 6 - t25 170.4 183.2 177.7 176.4 173.5 171.2 176.9 184.8 13 12 189.2 182.9 179.9 186.6 180.9 177.6 187.8 195.5 199.1 7 6 14 178.4 17 18 179.1 186.0 195.4 8 189.7 1 6 - t15 5 15 16 20 19 186.1 193.0 198.2 206.9 199.3 11 188.8 4 186.3 209.2 9 2 3 197.0 198.1 10 202.4 206.0 197.9 205.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 203.3 spessore della copertura detritica in m Tavola 6 201.1
157.0 158.1 146.3 162.6 151.4 155.5 156.7 Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) 158.7 Ricostruzione 160.7 della morfologia della base della copertura detritica Dr.Paolo Squarci geologo 156.4 173.2 176.4 173.7 161.8 163.6 167.2 6 - t25 170.4 183.2 177.7 176.4 173.5 171.2 176.9 184.8 13 12 189.2 182.9 179.9 186.6 180.9 177.6 187.8 195.5 199.1 7 6 14 178.4 17 18 179.1 186.0 195.4 8 189.7 1 6 - t15 5 15 16 20 19 186.1 193.0 198.2 206.9 199.3 11 188.8 4 186.3 209.2 9 2 3 197.0 198.1 10 202.4 197.9 205.5 203.3 179 Isoipse della base della copertura detritica 206.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 TAVOLA 7 201.1
157.0 151.4 155.5 156.7 Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) Dr.Paolo Squarci geologo 158.1 146.3 162.6 158.7 Andamento del livello di falda (Novembre 1993) 160.7 156.4 173.2 176.4 173.7 161.8 163.6 167.2 6 - t25 170.4 183.2 177.7 176.4 173.5 171.2 176.9 184.8 13 12 189.2 182.9 179.9 186.6 180.9 177.6 187.8 195.5 199.1 7 6 14 178.4 17 18 179.1 186.0 195.4 8 189.7 1 6 - t15 5 15 16 20 19 186.1 193.0 198.2 206.9 199.3 11 188.8 4 186.3 209.2 9 2 3 197.0 198.1 10 202.4 206.0 197.9 205.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 190 Livello di falda 203.3 in m s.l.m. Pozzo Tavola 8 201.1
Dr.Paolo Squarci geologo Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) Sezione geologico tecnica 220 200 P 2 Comparto 6 t -15 P 1 Comparto 6 t -25 220 200 180 180 160 160 140 140 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Copertura detritica argilloso - limosa generalmente coesiva Penetrometria dinamica Copertura satura Substrato costituito dalla formazione degli argilloscisti e calcari silicei (Cretaceo) Tavola 9
127.5 173.1 166.8 164.6 164.8 160.6 162.7 157.0 158.3 Studio geologico,idrogeologico egeotecnco finalizzato alla verifica delle condizioni di stabilità e progetto preliminare di messa in sicurezza di un area caratterizzata da pericolosità geologica elevata per la presenza di frana quiescente nella frazione di Castelnuovo della Misericordia (Art.14 P.A.I.) 144.2 151.0 Indicazioni per il progetto 153.1 di stabilizzazione geomorfologica 151.4 155.5 Dr.Paolo Squarci geologo 145.4 140.9 152.1 153.1 177.4 171.8 162.8 158.1 146.3 162.6 156.7 158.7 160.7 163.0 180.9 176.0 173.2 165.6 156.4 183.2 173.2 6 - t25 176.4 173.7 177.7 176.4 173.5 171.2 161.8 170.4 163.6 166.5 167.2 176.9 165.5 170.3 184.8 179.9 183.5 189.2 182.9 187.8 186.6 195.5 180.9 177.6 178.4 179.1 186.0 178.8 175.3 199.1 183.5 189.3 195.4 189.7 6 - t15 186.1 193.0 179.9 191.8 191.6 197.8 193.4 198.2 206.9 209.2 199.3 188.8 186.3 197.0 198.1 189.2 202.4 201.5 195.4 197.9 205.5 203.3 193.0 195.5 203.0 206.0 217.0 212.5 201.1 209.0 216.4 214.2 231.9 218.1 216.3 206.2 196.6 Canalizzazione per il drenaggio delle acque superficiali 211.5 219.0 223.6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 210.0 Piantumazione TAVOLA 10