PROVINCIA AUTONOMA DI TRENTO Dipartimento Protezione Civile e Infrastrutture Servizio Geologico Progetto preliminare dell impianto di depurazione Trento 3 Aggiornamento della soluzione in galleria RELAZIONE GEOLOGICA PRELIMINARE Il Dirigente del Servizio Geologico Il relatore - dott. geol. Saverio Cocco - - dott. geol. Giorgio Zampedri -
INDICE 1 INTRODUZIONE 2 VERIFICA DELLA STRATIGRAFIA DEL SOTTOSUOLO NELLA PORZIONE DI VERSANTE INTERESSATO DAGLI SCAVI DELLE GALLERIE 3 ASSETTO IDROGEOLOGICO DEL SITO 4 CARATTERIZZAZIONE GEOMECCANICA E GEOTECNICA DELL AMMASSO ROCCIOSO 5 ANALISI GEOLOGICO-TECNICA DELLE OPERE DA REALIZZARE 6 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE Allegati: Allegato 1 Cunicolo esplorativo per il progetto del depuratore di Trento 3 Rilievo geologico a consuntivo Allegato 2 Indagine idrogeologica per lo studio dell acquiferio interno al massiccio della Vigolana Allegato 3 Prova con traccianti
1 INTRODUZIONE Il presente lavoro è un integrazione alla studio geologico realizzato nel 2005 per il progetto di fattibilità dell impianto di depurazione denominato Trento 3. Infatti successivamente allo studio del 2005 e sulla base delle problematiche emerse in sede progettuale è stato deciso di realizzare un cunicolo geognostico esplorativo all interno del versante occidentale della Vigolana nel sito ove sarà realizzato il depuratore nella soluzione in galleria. Il cunicolo ha permesso d indagare di verificare la situazione stratigrafica e le caratteristiche geomeccaniche dell ammasso roccioso nel quale saranno scavate le gallerie e nel contempo verificare la situazione idrogeologica locale soprattutto per quanto riguarda la presenza e la quantificazione delle circolazione idrica sotterranea che sarà intercettata dagli scavi. I risultati delle indagini sono già stati recepiti negli elaborati progettuali attuali e il progetto attuale è risulta così configurato. -scavo di cinque gallerie lunghe ciascuna 290 m - realizzazione di due edifici e due digestori. Queste ultime due opere saranno posizionate nella fascia compresa tra la S.S. 12 del Brennero e le pareti rocciose e quindi non in sotterraneo. La localizzazione è presentata in Fig. 1 e il sito si trova precisamente all altezza del Km 367+100 della S.S. 12 La presente indagine geologica utilizza dati, informazioni ed elaborazioni raccolte in seguito alla realizzazione di un cunicolo geognostico, realizzato nel corso del 2009 le cui risultanze sono raccolte nell Allegato 1
Tali informazioni sono state analizzate in funzione delle problematiche geologiche che erano state individuate nel corso degli studi geologici condotti per la stesura della relazione geologica del 2005 ovvero: verifica della stratigrafia del sottosuolo nella porzione di versante interessato dagli scavi delle gallerie; previsione delle classi geomeccaniche dell ammasso roccioso attraversato dalle gallerie e parametrizzazione geotecnica dello stesso; assetto idrogeologico del sito e possibili interazioni dell intervento in progetto; Fig. 1 Corografia su carta tecnica provinciale alla scala 1:10.000 con l ubicazione del cunicolo geognostico (in giallo) e del depuratore.
2 INQUADRAMENTO RISPETTO AGLI STRUMENTI URBANISTICI: Carta si sintesi geologica e carta del rischio idrogeologico del PGUAP Per quanto riguarda la Carta di Sintesi Geologica l area d intervento ricade interamente in Area ad elevata pericolosità geologica (fig. 2) e per tali aree le Norme prevedono: In tali aree sono inoltre ammesse opere di infrastrutturazione del territorio e bonifiche agrarie purchè non in contrasto con il disegno complessivo del PUP. Per questi interventi devono essere redatte specifiche perizie geologiche, idrologiche e nivologiche in relazione allo specifico tipo di rischio, estese territorialmente per quanto necessario, che ne accertino la fattibilità per quanto riguarda gli aspetti tecnici, migliorino le condizioni di pericolosità del sito e garantiscano l assenza di rischio per le persone. La pericolosità dell area è dovuta al fenomeno di caduta massi che insiste sull area essendo la stessa posta alla base di un versante prevalentemente roccioso con estese pareti e tratti a forte inclinazione. Sotto questo aspetto il sito è già stato analizzato nello studio del 2005 e in esso sono state individuate le necessarie misure di mitigazione.
Fig 2: Ubicazione, sulla Carta di sintesi geologica, dell impianto di depurazione Per quanto riguarda la cartografia del rischio idrogeologico del Piano Generale di Utilizzazione delle Acque Pubbliche (PGUAP) l area d intervento ricade in aree a rischio.idrogeologico elevato R3 e gli interventi in tali aree sono regolati dagli articoli 16 e 17 delle Norme di attuazione del PGUAP: In particolare l articolo 16, al capoverso b, ammette nelle aree R3 le opere di infrastrutturazione a condizione che con un appostino studio di compatibilità si analizzi dettagliatamente la condizione di rischio e siano individuati gli accorgimenti costruttivi necessari a tutelare l incolumità delle persone e a ridurre la vulnerabilità dei beni. Nell area in esame la pericolosità idrogeologica è unicamente dovuta ai fenomeni franosi assenza di altre pericolosità nelle cartografie degli ambiti - Fig 2- e pertanto la relazione geologica del 2005, nella quale è stata affrontata la problematica dei fenomeni franosi e sono stati proposti i necessari interventi di
mitigazione, può essere assimilata allo studio di compatibilità richiesto dall articolo 16 delle Norme di attuazione del PGUAP. E inoltre implicito che le opere in sotterraneo non sono esposte ai pericoli riferibili ai fenomeni franosi e quindi l analisi della pericolosità geologica è stata condotta solo per le opere di superficie. Fig. 3 Sin. Carta di sintesi geologica pericolosità ambiti fluviali in azzurro (esondazione) e torrentizi in rosso. Dx Carta di sintesi geologica ambiti geologici
3 VERIFICA DELLA STRATIGRAFIA DEL SOTTOSUOLO NELLA PORZIONE DI VERSANTE INTERESSATO DAGLI SCAVI DELLE GALLERIE Lo scavo del cunicolo geognostico è avvenuta totalmente all interno della Dolomia Principale e i dati raccolti hanno permesso di ricostruire l assetto geologico locale rappresentato nella sezione geologica di fig 4 Fig. 4 sezione geologica interpretativa in asse cunicolo Lo scavo del cunicolo ha interessato un unica formazione geologica la Dolomia Principale e non sono state rilevate variazioni litologiche significative.
In limitate porzioni (max 15 cm) in corrispondenza delle faglie dove sono stati incontrati riempimenti di materiali fini costituiti perlopiù da limo sabbioso e argilla. Nella sezione geologica sono rappresentate le 6 faglie incontrate nello scavo che presentano si presentano subverticali e con fasce d ammasso roccioso più fratturato abbastanza limitate a 1-2 m.
4 ASSETTO IDROGEOLOGICO DEL SITO La realizzazione del cunicolo geognostico ha permesso di appurare che nella zona indagata dalla progressiva 275 fino alla fine del cunicolo, posta a 373 m dall imbocco, vi è abbondante presenza d acqua con venute d acqua con portata d acqua complessiva, misurata all uscita della galleria, che ha raggiunto la punta massima in condizioni di morbida - di 140 l/sec. Durante lo scavo sono state attraversante sei faglie tutte orientate secondo la direzione N 15-20 E e sub-verticali. La faglia più importante per apertura, zona di influenza e per la quantità d acqua che scorre al suo interno (circa 70 l/sec) è sicuramente la n. 6 (prog. 373,0 m). Vista la notevole entità della venuta idrica riscontrata in corrispondenza della faglia che rendeva problematica la prosecuzione dello scavo lo stesso è stato interrotto alla progressiva 373,0.
Fig. 5 quadro sinottico delle informazioni raccolte nel cunicolo esplorativo Altre indagini condotte: - analisi chimica delle acque rinvenute in galleria; - monitoraggi di portata delle acque in uscita dalla galleria; - prova con traccianti ottici; - verifica dei dati monitoraggio della sorgente captata di Acquaviva L analisi chimica delle acque ha permesso di accertare che la loro buona qualità e data l assenza d indicatori di inquinamento batteriologico l acqua è da ritenersi batteriologicamente pura. La prova idrogeologica con traccianti ha comportato l immissione di traccianti ottici in corrispondenza di alcuni punti di assorbimento collocati in corrispondenza
delle evidenze morfologiche di superficie delle principali faglie presenti sul versante occidentale della Vigolana e il posizionamento di ricettori sia in galleria che presso la sorgente di Acquaviva. Con la prova si è accertata la connessione idrogeologica tra alcune faglie presenti sul versante occidentale della Vigolana e l acqua intercettata nel cunicolo mentre non si è riscontrata tale connessione con le acque di Acquaviva. Il monitoraggio della portata della sorgente Acquaviva in contemporanea allo scavo del cunicolo non evidenziato variazioni di portata imputabili allo scavo del cunicolo. Sorgente Acquaviva Depuratore TN 3
Fig. 6 Carta delle risorse idriche aree di tutela assoluta (in rosso) e protezione della sorgente captata ad uso idropotabile di Acquaviva. I monitoraggi di portata sono iniziati in contemporanea alla realizzazione del cunicolo e proseguono tutt ora. Figura 7 andamento delle portate misurate in uscita dalla galleria L insieme delle indagini e degli studi finora condotti ha permesso di elaborare sia una carta geologica sia una carta idrogeologica estese ha tutta l area d interesse Allegato 2 Indagine idrogeologica per lo studio dell acquifero interno al massiccio della Vigolana -. Sulla base delle informazioni ivi rappresentate è stato possibile elaborare un modello idrogeologico che presenta le seguenti caratteristiche: L acquifero sotterraneo principale è localizzato nella Dolomia Principale ed è limitato alla base dalle formazioni impermeabili del Raibl e dei Calcari della Val Vela. Il limite superiore dell acquifero è stato verificato
solo in corrispondenza del cunicolo esplorativo e la superficie rappresentata nei profili geologici nella porzione esterna (linea di falda nella sezione) al cunicolo è solo indicativa; Strutturalmente il massiccio della Vigolana rappresenta una monoclinale i cui strati immergono verso SSE con inclinazioni medie di 15-20 ed è attraversato da tre sistemi di faglie sub-verticali orientati N-S, NW-SE e NE-SW; Le principali vie di circolazione idrica, all interno del massiccio, sono rappresentate dalle faglie e dalla stratificazione. Le prime rappresentano anche le zone maggiormente fratturate e in esse si concentra quindi gran parte della circolazione; Le direzioni del flusso idrico sotterraneo sono governate principalmente dall orientamento della stratificazione che immerge verso SSE ma localmente sono influenzate dalla presenza di faglie e nella zona del cunicolo esplorativo la venuta idrica più consistente è stata rilevata in corrispondenza di faglia con direzione NE-SW; 5 CARATTERIZZAZIONE GEOMECCANICA E GEOTECNICA DELL AMMASSO ROCCIOSO Sulla base delle risultanze delle rilevazioni effettuate mediante il cunicolo geognostico sono stati costruiti i profili geologici e geomeccanici presentati in figura 4 e in figura 5.
Dall analisi del profilo geologico realizzato è possibile rilevare che il cunicolo è stato realizzato interamente nella Dolomia Principale le cui caratteristiche geomeccaniche sono compendiate nel profilo geomeccanico dell Allegato 1. Stante la posizione del cunicolo, interna a quella dell area dove saranno scavate le gallerie (vedi tavola 9 del progetto), è prevedibile che lo scavo delle stesse sarà realizzato interamente nella Dolomia Principale. Complessivamente l ammasso roccioso attraversato dal cunicolo presenta buone caratteristiche geomeccaniche determinate da un basso grado di alterazione e di fratturazione, fatta eccezione per le zone di influenza delle faglie. L ammasso roccioso attraversato dal cunicolo geognostico è risultato appartenere principalmente alla classe terza di Bieniawski con locali scadimenti alla classe quinta in corrispondenza delle faglie. L andamento delle classi lungo il cunicolo geognostico registra infatti un brusco abbassamento in corrispondenza delle faglie e a partire dalla progressiva di 250 m si ha una riduzione dell indice RMR e Q legata soprattutto all abbondante presenza di venute d acqua. 6 ANALISI GEOLOGICO-TECNICA DELLE OPERE DA REALIZZARE 6.1 PROBLEMATICHE GEOMECCANICHE Sotto il profilo geomeccanico lo scavo delle gallerie del depuratore non presenta particolari problematiche e i dati geomeccanici raccolti consentono di tracciare un quadro che avvalora la fattibilità dell intervento. 6.2 PROBLEMATICHE IDROGEOLOGICHE La realizzazione del perforo ha permesso di accertare che all interno del massiccio della Vigolana è presente una zona satura d acqua, ben alimentata e la cui circolazione si concentra dove l ammasso roccioso si presenta più fratturato: zone di faglia.
La situazione idrogeologica locale è schematizzata nella sezione geologica dell Allegato 2 tracciata sulla base dei dati acquisiti nella realizzazione del cunicolo geognostico, dei monitoraggi e degli studi finora condotti. Dall analisi di detta sezione (condotta in asse al preforo) si può affermare che al fine di non intercettare la falda freatica presente nell ammasso roccioso lo scavo delle gallerie del depuratore non dovrebbe eccedere la profondità max all interno del versante di 275 m dall ingresso del preforo; oltre questa profondità l ammasso roccioso, nelle porzioni maggiormente fratturate, è saturo e le venute presenti dalla progressiva 275 fino a fondo preforo ne sono la prova. Inoltre la quota minima del fondo delle gallerie del depuratore non dovrà essere inferiore a quella del pavimento del preforo (184,28 m s.l.m. all imbocco ). E tuttavia da considerare che i dati sulla posizione della falda freatica sono significativi solo per una porzione limitata del volume dell ammasso roccioso che ospiterà le gallerie - quella indagata mediante il cunicolo - e andranno verificati sia con dei sondaggi sub-orizzontali con direzione perpendicolare a quella del cunicolo ed estesi tutta l area interessata sia con dei sondaggi verticali. Inoltre il progetto del depuratore prevede di realizzare 5 gallerie lunghe 289 m e quindi per garantire non interferenza tra falda idrica e gallerie del depuratore è necessario che sia costruita una galleria di drenaggio perimetrale che garantisca la captazione e l allontanamento delle acque sotterranee che alimentano la zona dove saranno realizzate le gallerie. La galleria di drenaggio dovrà essere progettata e realizzata, anche con la predisposizione di elementi drenanti a raggiera, in modo da premettere la regolazione dei livelli di falda nell area delle gallerie del depuratore su un livello inferiore alla quota del fondo delle gallerie. In tal modo il livello di falda sarà depresso, su tutta lunghezza delle gallerie quindi fino a 290 m dalla imbocco del preforo, al di sotto della quota del fondo delle vasche che saranno realizzate nelle gallerie. 6.3 PROBLEMATICHE LEGATE AL FENOMENO DI CADUTA MASSI
Per quanto riguarda la problematica connessa al fenomeno di caduta massi nel progetto attuale non sono state introdotte modifiche rilevanti sotto questo profilo e quindi rimangono valide le considerazioni fatte alla relazione geologica del 2005 per quanto riguarda il dimensionamento del sistema di difesa costituito da un sistema tomo-vallo. La ridefinizione della quota della sommità del tomo di contenimento fatta nell attuale versione del progetto non è infatti rilevante in quanto la profondità del vallo a tergo dello stesso rimane invariata a 25 m. La scelta definitiva del sito è quella che colloca l impianto in corrispondenza dello spazio la parete rocciosa e la sede strada della SS. 12 altezza del Km 367+100 e quindi le analisi di caduta massi considerate ai fini del dimensionamento del sistema tomo vallo sono quelle riferite nella relazione geologica del 2005 ai profili denominati P5 e P6. 6.4 CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL SITO In riferimento all Ordinanza N 3274 del Presidente del Consiglio dei Ministri dell'8 maggio 2003 in materia di zonazione sismica, tutto il territorio nazionale risulta a controllo sismico. Nel caso in oggetto il territorio del Comune di Calliano appartiene ad una area di controllo sismico a bassa sismicità (zona sismica 3). Per quanto riguarda la definizione della categoria del suolo di fondazione ai fini della definizione dell azione sismica di progetto, tenuto conto dell assetto litologico e stratigrafico dei luoghi, sulla base dei dati ottenuti dalle indagini geofisiche condotte dal Servizio Geologico della PAT (ReMi) si classifica il profilo stratigrafico del suolo di fondazione come B Depositi di sabbie o ghiaie molto addensate o argille molto consistenti, con spessori di diverse decine di metri, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità da valori di Vs30 compresi tra 360 e 800 m/s (NSPT > cu >250 kpa).
7 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE Le indagini condotte hanno permesso d integrare il quadro conoscitivo tracciato con il precedente studio relazione geologica 2005 e di seguito viene presentata la sintesi dei risultati acquisiti. Il massiccio della Vigolana è costituito, per la parte soprastante alla pianura del Fiume Adige, da rocce dolomitiche (Dolomia Principale e Raibl) e carbonatiche (Calcari Grigi). Il volume di ammasso roccioso che sarà interessato dallo scavo delle gallerie del depuratore è costituito da Dolomia Principale; Il massiccio è caratterizzato da una permeabilità media per fratturazione e dalla presenza di forme carsiche sulla sua sommità, per cui si prevede che la realizzazione di gallerie al suo interno possa incontrare venute d acqua localizzate ma anche di portata elevata. Sulla base dei dati acquisiti nel cunicolo geognostico la collocazione delle gallerie sotterranee interne al versante roccioso è stata effettuata in modo da limitare l interferenza tra gallerie e la porzione dell ammasso roccioso sede di circolazione idrica; Vista la situazione idrogeologica riscontrata e al fine di garantire che la circolazione delle acque sotterranee sia controllata nelle sue eventuali modificazioni oscillazioni di livello nel progetto è prevista la realizzazione di una galleria perimetrale in grado di captare ed allontanare il flusso idrico sotterraneo che alimenta la falda freatica nella zona del depuratore. Tale opera di captazione dovrà essere realizzata in modo totalmente indipendente dal sistema di depurazione, impedendo qualsiasi contatto con quest ultimo al fine di assicurare l integrità qualitativa delle acque captate; contestualmente alla realizzazione della galleria drenante dovranno essere effettuati dei sondaggi sia verticali che orizzontali con l obiettivo di verificare la
posizione della falda, nell area dove saranno realizzate le gallerie, prima e dopo la realizzazione del sistema di drenaggio galleria + dreni a raggiera -; Sotto il profilo geologico/geomeccanico le indagini effettuate hanno permesso di verificare la fattibilità delle gallerie. Sulla base del rilievo geomeccanico effettuato nel cunicolo geognostico si prevede che le gallerie in progetto attraverseranno ammassi rocciosi appartenenti soprattutto alla classe III di Bieniawski con locali tratti in classe IV in corrispondenza delle faglie; Per quanto riguarda le opere di difesa dal fenomeno di caduta massi si conferma l analisi (profili P5 e P6) effettuata nella relazione geologica del 2005 che individua il sistema tomo-vallo come la tipologia di opera di difesa più adatta e anche per la caratterizzazione geotecnica dei terreni sciolti si conferma quanto indicato nella stessa relazione. Il presente studio ha permesso di analizzare le principali problematiche geologiche connesse alla realizzazione del impianto di depurazione di Trento (soluzione in galleria) nonché di individuare gli accorgimenti da adottare per la sua realizzazione e pertanto si attesta la fattibilità geologica dell opera..
ALLEGATO 1: Cunicolo esplorativo per il progetto del depuratore di Trento 3. Rilievo geologico a consuntivo
ALLEGATO 2: Indagine idrogeologica per lo studio dell acquiferio interno al massiccio della Vigolana
ALLEGATO 3: Indagini idrogeologiche mediante prove di tracciamento sul Monte Marzola e nel massiccio della Vigolana