REGIONE MARCHE PROVINCIA ASCOLI PICENO AUTORIZZAZIONE UNICA COMUNE ASCOLI PICENO CENTRALE IDROELETTRICA BRECCIAROLO Impianto per la produzione di energia elettrica con derivazione di acqua in sponda destra del fiume Tronto, nel comune di Ascoli Piceno. RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA AU 09 Progettista e Collaboratori Dott. Ing. ALBERTO ROMAGNOLI Dott. Ing. ALBERTO DONINI Dott. Ing. Junior. MICHELE EMILI Dott. Ing. DAVIDE NATALONI Dott. Geol. STEFANO BOCCAROSSA Dott. Agr. SAMUELE MENCARONI Proponente: ENERGY SEEKERS s.r.l. Via Arceviese n.22, 60010 OSTRA (AN) Tel.:071 7988047 Fax: 0712509971 mail: info@energyseekers.it PEC: energyseekers@registerpec.it N. Stato Data Descrizione 01 Emesso 17 aprile 2012 Emissione per progetto preliminare 02 Emesso 26 giugno 2012 Emissione per progetto definitivo 03 Emesso 25 luglio 2012 Emissione per autorizzazione unica E vietata la riproduzione anche parziale, la concessione a terzi, la diffusione del presente elaborato, se non dietro nostra espresso autorizzazione scritta. Ogni violazione sarà perseguita a norma di legge.
IMPIANTO IDROELETTRICO BRECCIAROLO Ascoli Piceno Fiume Tronto Soggetto proponente: ENERGY SEEKERS s.r.l. GESTIONE, MANUTENZIONE E DISMISSIONE OPERE Autorizzazione unica 2
STUDIO TECNICO DI GEOLOGIA Geologia, Dott. Geol. STEFANO BOCCAROSSA Geotecnica, 60019 SENIGALLIA (AN) Via Piave n. 70 Idrogeologia, Tel./Fax 071-64894 Cell. 339-4754219 Geologia Ambientale C.F. BCCSFN55M08H809X P. IVA 00790430417 COMUNE DI ASCOLI PICENO PROVINCIA DI ASCOLI PICENO PROGETTO DI IMPIANTO DI PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA SUL FIUME TRONTO IMPIANTO AD ACQUA FLUENTE CON DERIVAZIONE IN SPONDA DESTRA OROGRAFICA COMMITTENTE: ENERGY SEEKERS S.r.l. RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA e DI CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL SITO Il Geologo Senigallia, lì GIUGNO/2012
2 1) PREMESSA Su incarico e per conto della ENERGY SEEKERS S.r.l., questo Studio ha redatto la presente relazione a carattere geognostico, relativamente alla realizzazione dell Impianto di produzione di energia idroelettrica, come da elaborati tecnici progettuali, sull argine destro del Fiume Tronto, in Località Brecciarolo, nel territorio Comunale di Ascoli Piceno (AP), come da allegata TAV.3. Il progetto prevede la realizzazione di un opera di presa con paratoia mobile all interno del Fiume, un canale di adduzione con vasca di carico, successiva condotta forzata diretta alla centrale di produzione e canale di scarico nuovamente al Fiume Tronto. L insieme di queste opere è previsto in prossimità dell argine destro del Fiume Tronto. Nella presente relazione vengono pertanto riportati gli aspetti geomorfologici, litostratigrafici ed idrologici idrogeologici dell area e per un intorno significativo, caratterizzando dal punto di vista fisico meccanico i litotipi presenti nel sottosuolo, al fine di fornire dati litotecnici e di caratterizzazione sismica del sito, di supporto alla progettazione dell Impianto, il tutto nel rispetto della vigente normativa in materia di costruzioni in zona sismica. Tale Studio fa riferimento alla seguente normativa vigente: D.M. 11.03.1988; D.M. 14 gennaio 2008 Norme Tecniche per le Costruzioni ; Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008.
3 2) METODOLOGIA D INDAGINE L indagine svolta si è così articolata. Esecuzione di un rilevamento geomorfologico di campagna, integrato con i dati della Carta Ambiente Fisico delle Marche Regione Marche, scala 1:100.000 e della Carta Geologica d Italia, Foglio 133 134 Ascoli Piceno Giulianova, scala 1:100.000. Riconoscimento della successione litologica per analogia ed acquisizione dei parametri geotecnici necessari e sufficienti allo scopo della presente relazione, tramite l esecuzione di n. 2 prove penetrometriche dinamiche super pesanti (DPSH), ubicate come indicato nell allegata planimetria TAV.4. La strumentazione impiegata per l indagine e la tipologia di prova è riportata nelle allegate schede, Prova Penetrometrica Dinamica Super Pesante DPSH. Le informazioni che la prova fornisce permettono di ricostruire il profilo geotecnico dei litotipi attraversati. L elaborazione dei dati ottenuti dall indagine, sono riportati nella presente relazione e negli elaborati allegati al testo: Stralcio Carta Geologica d Italia, scala 1:50.000 TAV.1; Stralcio PAI Autorità di Bacino del Fiume Tronto, Carta del Dissesto e delle Aree Esondabili, scala 1:25.000 TAV.2; Inquadramento Geografico su CTR, scala 1:10.000 TAV.3; Planimetria Stato di Progetto, in cui sono indicati i punti di indagine, scala 1:2.000 TAV.4; Grafici Penetrometrie DPSH; Colonne litostratgrafiche relative alle penetrometrie DPSH. Documentazione Fotografica esecuzione indagine DPSH.
4 3) CARATTERIZZAZIONE GEOLOGICA e GEOMORFOLOGICA DEL SITO Verifica P.A.I. Regione Marche L area in esame è ubicata nel territorio comunale di Ascoli Piceno (AP), in Località Brecciarolo (vedere TAV.1 4). Dal punto di vista geomorfologico l area ricade in zona alluvionale del Fiume Tronto, caratterizzata da depositi attuali, ad una quota variabile tra 80 e 85 metri circa sul livello del mare. I depositi alluvionali sono stati depositati dal Fiume in tempi recenti (Olocene Attuale) e sono costituiti da materiale detritico con granulometria variabile tra i limi e le ghiaie, con prevalenza di sabbie e ghiaie Trattandosi pertanto di una zona pianeggiante, l area in esame non risulta interessata da fenomenologie legate alla instabilità geomorfologica. Dal punto di vista geologico, nei versanti collinari che contornano la valle affiora la successione litostratigrafica pelitico arenacea della Formazione della Laga che rappresenta il substrato locale (Messiniano Superiore). Dall esame del Piano Stralcio di Bacino per l Assetto Idrogeologico (PAI) del Fiume Tronto (Tavola 09/02 (Foglio 133 4), scala 1:25.000, vedere TAV.2), l area in esame ricade all interno di una zona cartografeta a rischio esondazione, caratterizzata da un livello di rischio elevato E3.
5 4) LITOLOGIA CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA Dall analisi ed interpretazione delle prove penetrometriche dinamiche DPSH, comparate con i dati litologici a disposizione, nell area si evidenzia la seguente successione litologica di terreni, dall alto verso il basso a partire dal p.c. attuale. DPSH N.1 0.00 m / 0.20 m Terreno di riporto eterogeneo: argilla, sabbia e ghiaia (Litotipo R). 0.20 m / 2.20 (termine prova per rifiuto) Terreno di natura granulare costituito da un conglomerato di ciottoli e ghiaia grossa e media, generalmente arrotondati, con la probabile presenza di sabbia frammista; materiale generalmente ben addensato, asciutto fino alla profondità indagata (Litotipo G 1). Il rifiuto è probabilmente dovuto alla presenza di grassi ciottoli in profondità. c (Kg/cmq) Dr % γ (g/cmc) ϕ (gradi) E (Kg/cmq) 0.00 68.0 2.00 2.02 37 > 300.0 N spt 33
6 DPSH n.2 0.00 m / 1.00 m Terreno di riporto eterogeneo: ghiaia, sabbia e argilla frammisti (Litotipo R). 1.00 m / 3.00 m Terreno di natura coesiva, rappresentato da un aggregato argilloso limoso sabbioso, poco consistente, soffice (Litotipo A 1). N spt Cu (Kg/cmq) γ (g/cmc) Ed (Kg/cmq) 4 0.25 1.80 20.00 3.00 m / 6.20 m Terreno di natura granulare costituito da un conglomerato di ciottoli e ghiaia grossa e media, generalmente arrotondati, con la probabile presenza di sabbia frammista; materiale generalmente addensato, da asciutto a saturo per la presenza di una falda idrica il cui livello piezometrico nel foro di prova è risultato a 6.00 m circa dal p.c. (Litotipo G 1). c (Kg/cmq) Dr % γ (g/cmc) ϕ (gradi) Eed (Kg/cmq) 0.00 57.5 2.00 2.02 34 > 300.00 N spt 25 6.20 m / 8.20 m Terreno di natura coesiva, rappresentato da un aggregato argilloso limoso sabbioso, moderatamente consistente, plastico (Litotipo A 2). N spt Cu (Kg/cmq) γ (g/cmc) Ed (Kg/cmq) 6 0.38 1.80 30.00
7 8.20 m / 10.40 m Terreno di natura granulare costituito da un conglomerato di ciottoli e ghiaia grossa e media, generalmente arrotondati, con la probabile presenza di sabbia frammista; materiale generalmente ben addensato, probabilmente saturo (Litotipo G 2). c (Kg/cmq) Dr % γ (g/cmc) ϕ (gradi) Eed (Kg/cmq) 0.00 68.0 2.00 2.02 37 > 300.00 N spt 33 10.40 m / 12.20 m (termine prova per rifiuto) Terreno di probabile natura granulare, rappresentato dalla formazione in posto sabbioso arenacea, da ben addensata a molto addensata da 12.20 m (rifiuto) (Litotipo S). Terreno sabbioso arenaceo ben addensato: 10.40 m / 12.20 m c (Kg/cmq) Dr % γ (g/cmc) ϕ (gradi) Eed (Kg/cmq) 0.00 60.5 1.98 2.03 35 > 300.00 N spt 27 Terreno sabbioso arenaceo molto addensato: da 12.20 m c (Kg/cmq) Dr % γ (g/cmc) ϕ (gradi) Eed (Kg/cmq) 0.00 > 70.0 2.03 2.05 > 40 > 500.00 N spt 40 La prova è stata interrotta alla profondità di 12.20 m dal p.c. attuale, causa rifiuto dato l levato addensamento o cementazione della formazione avendo comunque indagato un volume significativo di terreno ai fini dell edificazione dell Impianto in progetto.
8 N spt = correlazione colpi Standard Penetration Test Cu = coesione non drenata c = coesione drenata γ = peso di volume ϕ = angolo di attrito Eed = modulo edometrico Dr = densità relativa I parametri geotecnici sopra riportati (parametri nominali) che caratterizzano le proprietà fisico meccaniche dei litotipi descritti, sono derivati dall interpretazione delle prove penetrometriche DPSH convertiti in valori Nspt (vedere grafici allegati) ed in generale per analogica con campioni similari esaminati in laboratorio e con la corrente letteratura tecnica. 5) IDROLOGIA IDROGEOLOGIA L area in esame ricade in prossimità dell argine destro del Fiume Tronto che è caratterizzato da un regime torrentizio, cioè con portate scarse o nulle nel periodo di magra (estivo) e portate di centinaia di metri cubi nel periodo di piena (autunno inverno). Nel sottosuolo, durante l esecuzione della prova penetrometrica DPSH n.2, è stata riscontrata la presenza di una falda idrica superficiale alla profondità di circa 6.00 m dal p.c. nel foro di prova, comunque suscettibili di variazioni di livello legato principalmente alle variazioni dell apporto idrico fluviale e subordinatamente alle zone di ricarica sotterranea di monte.
9 6) CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL SITO Il territorio comunale di Ascoli Piceno ricade in zona sismica classificata come Zona 2, con valore di accelerazione orizzontale di ancoraggio dello spettro elastico (Norme Tecniche) a g /g = 0.25 e con probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni a g /g = 0.15 0.25. In riferimento all Ordinanza PCM del 28 aprile 2006 n. 3519, All. 1b, si allega al testo la Mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale (da Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia). Nella mappa è graficamente rappresentata la pericolosità sismica espressa in termini di accelerazione massima del suolo, con probabilità di accelerazione del 10% in 50 anni, riferita ai suoli rigidi (V s30 > 800 m/s; cat.a, punto 3.2.1 del D.M. 14.09.2005). Nel contesto descritto, il territorio comunale di Ascoli Piceno, in via generale è caratterizzato da un accelerazione (a g ) orizzontale massima convenzionale sul suolo di tipo A, compresa tra 0.175 e 0.200 g. L azione sismica sulle costruzioni è valutata a partire da una pericolosità sismica di base in considerazioni ideali di sito di riferimento rigido con superficie topografica orizzontale (di categoria A nelle NTC). Il Progettista valuterà la pericolosità sismica sulla base di quanto disposto dalle Tabelle A e B delle NTC. 6.1 Risposta Sismica Locale Considerazioni relativamente alle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008 Non avendo attuato una puntuale campagna geofisica per la determinazione della velocità equivalente V s,30 di propagazione delle onde di taglio entro i primi 30 metri di profondità riferiti al piano di fondazione per fondazioni superficiali o testa dei pali per fondazioni profonde, per la definizione della categoria di sottosuolo, come riportato nella Tabella 3.2.II Categorie di sottosuolo delle suddette Norme, nel caso
10 specifico trattandosi di un sottosuolo costituito da terreni a grana grossa (ghiaie) con intercalati orizzonti di terreni a grana fine (argille, limi, con frazione sabbiosa), poggianti sul sostrato sabbioso arenaceo (Formazione della Laga) interpretativamente riscontrata alla profondità di 12.20 m rispetto al p.c. dalla prova DPSH n.2, il tutto con spessori confrontabili nei primi 30 metri di profondità e ricadenti nelle categorie da A ad E, per la definizione della categoria di sottosuolo si può procedere con il seguente metodo: - determinare N SPT,30 limitatamente agli strati di terreno a grana grossa compresi entro i primi 30 metri di profondità; - determinare C u,30 limitatamente agli strati di terreno a grana fine compresi entro i primi 30 metri di profondità; - individuare le categorie corrispondenti singolarmente ai parametri N SPT,30 e C u,30 ; - riferire il sottosuolo alla categoria peggiore tra quelle individuate al punto precedente. La velocità equivalente delle onde di taglio V s,30 è definita dall'espressione 30 V S,30 = (3.2.1) h i [m/s]. i=1,n V S,i La resistenza penetrometrica dinamica equivalente N SPT,30 è definita dall'espressione h i i=1,m N SPT,30 = (3.2.2) h i i=1,m N SPT,i La resistenza non drenata equivalente c u,30 è definita dall espressione h i i=1,k c u,30 = (3.2.3) h i i=1,k c u,i
11 Nelle precedenti espressioni si indica con: h i V S,i spessore (in metri) dell'i-esimo strato compreso nei primi 30 m di profondità; velocità delle onde di taglio nell'i-esimo strato; N SPT,i numero di colpi N SPT nell i-esimo strato; resistenza non drenata nell'i-esimo strato; c u,i N numero di strati compresi nei primi 30 m di profondità; M numero di strati di terreni a grana grossa compresi nei primi 30 m di profondità; K numero di strati di terreni a grana fina compresi nei primi 30 m di profondità. Pertanto nel caso in esame riferendosi ai valori di Cu cautelativi dei terreni risultati dall interpretazione della prova DPSH n.2 ed avendo ottenuto dalla formula 3.2.3 un valore di C u30 = 28.98 kpa, il sottosuolo può essere riferito alla Categoria D nella Tabella 3.2.II Categorie di sottosuolo delle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008. Condizioni Topografiche Tabella 3.2.IV Categorie Topografiche: T1 (Superficie pianeggiante) (vedere Tabelle di seguito allegate)
12 Tabella 3.2.II Categorie di sottosuolo Categoria Descrizione A Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di V s30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m. B C D E Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fine molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero N SPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e c u,30 > 250 kpa nei terreni a grana fina). Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o terreni a grana fina mediamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < N SPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < c u,30 < 250 kpa nei terreni a grana fina). Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati odi terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V s,30 inferiori a 180 m/s (ovvero N SPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e c u,30 < 70 kpa nei terreni a grana fina). Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con V s > 800 m/s). Tabella 3.2.IV Categorie topografiche Categoria Caratteristiche della superficie topografica T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media 15 T2 Pendii con inclinazione media > 15 T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15 i 30 T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media > 30
13 6.2 Valutazione dell azione sismica Considerazioni relativamente alle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008 Nella valutazione dello spettro di risposta elastico delle componenti orizzontali, per la definizione del coefficiente S S (coefficiente di amplificazione stratigrafica) e del coefficiente S T (coefficiente di amplificazione topografica), si fa riferimento ai valori riportati nelle relative Tabella 3.2.V Espressione di S S e C C e Tabella 3.2.VI Valori Massimi del coefficiente di amplificazione topografica S T delle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008, in cui il parametro F o (fattore di amplificazione massima su suolo A) e a g (accelerazione), sono deducibili dal reticolo sismico delle NTC. (vedere Tabelle di seguito allegate) Tabella 3.2 V Espressione di S s e di C c Categorie S s C c sottosuolo A 1,00 1,00 B 1,00 1,40 0,40 F o a g 1,20 g C 1,00 1,70 0,60 F o a g 1,50 g D 0,90 2,40 1,50 F o a g 1,80 g E 1,00 2,00 1,10 F o a g 1,60 g 1,10 (T c *) -0,20 1,05 (T c *) -0,33 1,25 (T c *) -0,50 1,15 (T c *) -0,40 Tabella 3.2 VI Valori massimi del coefficiente di amplificazione topografica S T Categoria topografica Ubicazione dell opera o dell intervento S T T1 1,0 T2 In corrispondenza della sommità del pendio 1,2 T3 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,2 T4 In corrispondenza della cresta del rilievo 1,4
14 7) CONCLUSIONI Per la realizzazione dell Impianto in progetto ci si atterrà a quanto prescritto dalla normativa vigente in materia di costruzioni in zana sismica (NTC), considerando che il territorio comunale di Ascoli Piceno, in via generale è caratterizzato da un accelerazione (a g ) orizzontale massima compresa tra 0.175 e 0.200 g, come risulta dalla consultazione della Mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale da Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, allegata al testo. Dall analisi geologica e geotecnica relativa al sito in esame, è risultato quanto segue. - L area ricade in un contesto morfologico pianeggiante, pertanto non interessato da problematiche connesse alla stabilità generale della zona e risulta compresa in zona di esondazione del Fiume Tronto, caratterizzata da un livello di rischio elevato E3, così come risulta dall esame della cartografia PAI della Regione Marche (vedere allegata TAV.2). - L assetto stratigrafico è caratterizzato dalla presenza di depositi di ciottoli e ghiaie con probabile frazione sabbiosa frammista, con intercalati orizzonti di terreno argilloso limoso sabbioso a vari livelli, e presenza di falda idrica superfiale rilevata nel foro di prova DPSH a 6.00 m circa dal p.c., suscettibile comunque di variazioni di livello; la serie di questi terreni alluvionali poggia sul substrato sabbioso arenaceo della Formazione della Laga, riscontrato interpretativamente dalla profondità di 10.40 m dal p.c. rispetto al punto di prova. - Il sito ricade nell ambito della categoria di sottosuolo D (Tabella 3.2.II NTC).
15 - Le condizioni topografiche sono riconducibili alla categoria T1 (Tabella 3.2.IV NTC). - I terreni presenti nel sito di natura granulare (ciottoli e ghiaie) e coesiva (argille, limi, con frazione sabbiosa), interessati da falda idrica presente a circa 6 metri di profondità, non rientrano nel fuso granulometrico dei terreni suscettibili di liquefazione, e con riferimento al Capitolo 7.11.3.4. delle NTC, la verifica alla liquefazione del terreno è stata pertanto omessa. - Nell esecuzione degli scavi di sbancamento, al fine di garantire la stabilità delle pareti di scavo e la sicurezza del cantiere in genere, potranno adottarsi metodologie operative tipo palancolate battute, amovibili o altri sismi idonei al caso. - Per la presenza della falda idrica, suscettibile di variazioni di livello, è da valutare l eventuale interferenza con gli scavi previsti da progetto. - Per la cabina di trasformazione da realizzare al bordo della scarpata di un parcheggio soprastante la zona in esame, al disopra dell opera di presa, prima della fase esecutiva dei lavori sarà necessario indagare opportunamente lo spessore del terreno di riporto presente, al fine di attestare correttamente i pali di fondazione previsti nel terreno portante. Pertanto per quanto sopra esposto, per l area in esame non sussistono particolari problematiche di natura geomorfologia, litostratigrafia, idrogeologica e geotecnica che precludano la realizzazione dell Impianto in progetto.
16 Naturalmente quanto finora esposto rientra in un ipotesi di progetto con valutazioni di tipo geologico applicativo, spettando al Tecnico Calcolatore Competente le opportune valutazioni compatibilmente con le verifiche previste dalla normativa vigente. Questo Studio resta a disposizione per fornire nella fase esecutiva dei lavori la propria assistenza tecnica e geologica.
17 I N D I C E 1) PREMESSA. PAG. 2 2) METODOLOGIA D INDAGINE.. PAG. 3 3) CARATTERIZZAZIONE GEOMORFOLOGICA E GEOLOGICA DEL SITO Verifica P.A.I.. PAG. 4 4) LITOLOGIA CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA.... PAG. 5 5) IDROLOGIA IDROGEOLOGIA....... PAG. 8 6) CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL SITO. PAG. 9 6.1 Risposta Sismica Locale Considerazioni relativamente alle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008... PAG. 9 6.2 Valutazione dell azione sismica Considerazioni relativamente alle Norme Tecniche D.M. 14/Gennaio/2008 PAG. 13 7) CONCLUSIONI.... PAG. 14