REGIONE BASILICATA COMUNE DI MONTESCAGLIOSO MESSA IN ESERCIZIO DI UN CENTRO DI RECUPERO INERTI IN C.DA STERPINA IN AGRO DEL COMUNE DI MONTESCAGLIOSO CON ATTIVITA DI MESSA IN RISERVA (R13) E RECUPERO (R5) DI RIFIUTI NON PERICOLOSI RELAZIONE GEOLOGICA Il geologo Dr Michele Colasurdo
SOMMARIO 1. PREMESSA... 4 2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO GENERALE... 5 2.1. LINEMENTI GEOLOGICO STRATIGRAFICI... 5 2.2. LINEAMENTI GEOMORFOLOGICI e idrogeologici... 8 2.3. caratterizzazione geotecnica dei terreni... 10 3. ANALISI DI STABILITÀ DI VERSANTE... 12 3.1. premessa... 12 3.2. risultati delle analisi condotte... 13 4. ANALISI DEL RISCHIO SISMICO... 25 4.1. INTRODUZIONE... 25 4.2. risultanze delle indagini... 25 4.3. Microzonazione sismica di II livello... 27 4.3.1. generalità... 27 4.3.2. Calcolo dei fattori di amplificazione sismica Fa, FV... 28 4.3.3. Definizione dell input sismico... 28 4.3.4. Spettro DI risposta al bedrock... 32 4.3.5. Modello sismico del sottosuolo e stima della funzione di trasferimento... 33 4.3.1. stima della funzione di trasferimento... 38 4.3.2. SPETTRO DI RISPOSTA IN SUPERFICIE E FATTORI DI AMPLIFICAZIONE FA ed FV 39 5. SINTESI DELLA PERICOLOSITÀ E CRITICITÀ GEOLOGICA E GEOMORFOLOGICA... 42 5.1. AREE NON CRITICHE... 43 5.2. AREE CON CRITICITA MODERATA E PUNTUALE... 43
6. CONCLUSIONI... 45 Allegati: - Carta geologica in scala 1: 2.000; - Sezione geotecnica in scala 1: 2.000; - Carta geomorfologica in scala 1: 1.000; - Carta idrogeologica in scala 1:1.000; - Carta di sintesi della pericolosità e criticità geologica e geomorfologica
1. PREMESSA La ditta Azeta Service srl,con sede in Montescaglioso è titolare di una piattaforma di stoccaggio inerti in C.da Sterpina in agro del Comune di Montescaglioso ( Part.lla 342 sub1 foglio 59. La Ditta è iscritta alla posizione n. 180 del registro Provinciale delle procedure semplificate di cui all art. 216, comma 3, del D.Lgs. n. 152/2006. Questo documento rappresenta lo studio geologico relativo al centro di stoccaggio e recupero inerti. E stato eseguito un rilevamento geologico per il riconoscimento dei terreni in affioramento. Sono state eseguite inoltre indagini geologiche e geofisiche per la caratterizzazione sismica e litologica dei terreni. In particolare : n. 1 indagine sismica con metodologia Down Hole. n. 3 indagini sismiche con metodologia HVSR n. 1 Sondaggio geognostico a 30.00 mt di profondità. N.1 pozzetto geognostico con prelievi di campione sottoposto ad analisi di laboratorio geotecnico.
2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO GENERALE 2.1. LINEMENTI GEOLOGICO STRATIGRAFICI Come accennato in precedenza l area direttamente interessata dal progetto, ricade in C.da Sterpina nell abitato del Comune di Montescaglioso. Cartograficamente rientra nel settore sud-occidentale del Foglio n.492 I.G.M. in scala 1:50.000 (Fig. 1). Fig. 1 Stralcio della cartografia IGM in scala 1:50.000 con ubicazione dell area
Il rilevamento di campagna è stato esteso ad un area più ampia di quella di intervento per poter cogliere elementi significativi per una corretta definizione dei rapporti litostratigrafici dei terreni presenti. Le indagini effettuate hanno evidenziato la presenza di litotipi dalle caratteristiche generali molto differenti che riflettono le diverse condizioni deposizionali ed ambientali. In definitiva, nell'ambito dell'area studiata, la successione litostratigrafica e' costituita dalle argille, sabbie e conglomerati appartenenti al ciclo plio-pleistocenico della Fossa Bradanica (Fig.2). Fig. 2 Stralcio foglio n.201 della Carta Geologica d Italia con ubicazione dell area.
Si riconoscono quindi, a partire dal basso verso l alto, le seguenti formazioni: Argille subappennine Il limite di tale formazione è stato individuato a valle dell area verso il Canale di Valle Cupa. Trattasi di argille ed argille marnose, talora siltose contraddistinte da veli e livelli a granulometria per lo più fine. Sabbie Sotto il profilo petrografico sono materiali quarzoso feldspatici, in matrice calcarea. La granulometria, salvo variazioni locali, è per lo più media e medio-fine. A luoghi debolmente cementate, a luoghi incoerenti, comunque si presentano ben addensate. Al loro interno contengono livelli limosi o strati arenitici che evidenziano i caratteri giaciturali della formazione. In letteratura sono denominate " Sabbie di Monte Marano " ed attribuite al Pleistocene Medio-Superiore. Non sono affioramento nell area in studio. Conglomerati In concordanza con le sottostanti sabbie, i conglomerati sono costituiti da ciottoli poligenici ed eterometrici a spigoli arrotondati o subarrotondati, di solito ben assortiti ed a luoghi in matrice limosa. Localmente presentano al loro interno lenti sabbiose. Noti come Conglomerati di Irsina rappresentano il termine di chiusura della regressione marina. Non sono affioramento nell area in studio.
Terrazzi Marini I sedimenti dei terrazzi marini sono qui costituiti da conglomerato e ghiaia (elementi prevalentemente calcarei, a matrice calcarenitico-arenacea e cemento argilloso, più raramente calcareo). Le superfici dei terrazzi sono suborizzontali con lieve pendenza verso il mare. La potenza dei singoli terrazzi è variabile e sotto i sedimenti di terrazzo poggiano in trasgressione le argille di base. Il litotipo interessato dalla centro di recupero inerti è proprio appartenente a questa formazione. 2.2. LINEAMENTI GEOMORFOLOGICI E IDROGEOLOGICI La struttura geologica tabulare in cui è inserita l'area, determina un motivo morfologico conseguente. Il paesaggio appare costituito essenzialmente da vaste aree pianeggianti interrotte da canali di impluvio e fossi. I bordi dei rilievi si presentano a luoghi molto scoscesi. Si segnalano due impluvi coperti da vegetazione ai due lati dell area interessata dal centro di recupero. Non si segnalano frane in atto nè fenomeni che minano la stabilità dell'area. A valle e lateralmente all area in studio è attiva un area di cava di misto conglomeratico. Di seguito si riporta uno stralcio della tavola del Piano delle aree di versante dell autorità Interregionale di Bacino della Basilicata con l ubicazione dell area interessata (Fig. 3).
Fig.3 Stralcio Carta del Rischio del dell Autorità Interregionale di Bacino della Basilicata agg. 2014 - Tav. 492052. Il ruscellamento avviene per canalizzazione verso un canale posto a latere dell'area in studio che rappresenta il tratto iniziale del canale poi defluente verso valle in adiacenza alla cava di inerti. Il tratto medio di detto canale è collegato tramite dei tubi in c.a. con diametro 1400 cm che sono stati collocati sotto il piano calpestabile dell ultimo terrazzo del centro di recupero per la confluenza nell originario canale.
Durante le indagini eseguite in zona non si è rilevata la presenza di falde idriche sotterranee né si segnalano falde idriche sospese a carattere stagionale. I materiali costituenti tale parte del rilievo sono praticamente permeabili per porosità. 2.3. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI TERRENI Dall esame della situazione litostratigrafica dei termini litologici investigati tramite l esecuzione di sondaggi geognostici, si evince la presenza di un termine litologico interessato dal centro. Il termine conglomeratico, avente buone caratteristiche geomeccaniche è rinvenibile su tutta l area ed è rappresentato da conglomerati ad elementi poligenici ed eterometrici con matrice sabbiosa. Le prove SPT eseguite non hanno consentito di rilevare valori di colpi accettabili in quanto la punta ha dato rifiuto. E stato prelevato un campione con escavatore nella cava di Azeta Service presente in zona a circa 100 mt di distanza dal centro a circa - 3.50 mt dal p.c. Da questo è stata estratta la matrice sabbiosa che è stata sottoposta ad analisi di laboratorio geotecnico e da cui sono stati ottenuti i seguenti valori: peso di volume γ = 16.82 kn/m 3 peso di volume saturo γ Sat = 20.13 kn/m 3 coesione c = 2.60 kn/m 2 angolo di attrito φ = 33 Nella pagina seguente si riporta la stratigrafia del sondaggio.
3. ANALISI DI STABILITÀ DI VERSANTE 3.1. PREMESSA La pendenza del versante su cui è ubicata l area in oggetto, la natura dei terreni e le sue caratteristiche morfoevolutive hanno reso necessaria la verifica della stabilità del versante agli scivolamenti gravitativi. Sulla base di specifici rilievi ed osservazioni effettuate direttamente in campagna, nonché di indagini dirette ed indirette eseguite sia nell area in esame che in zone limitrofe, delle caratteristiche geotecniche dei terreni affioranti nella zona desunte da dati in possesso dello scrivente e raccogliendo informazioni bibliografiche, sono stati analizzati gli aspetti sopra richiamati, finalizzando lo studio alla verifica ed alla valutazione della stabilità dell area. L analisi è stata elaborata ai sensi del D.M.14 gennaio 2008 Nuove Norme Tecniche delle Costruzioni cap. 6 al punto 6.8. Opere di materiali sciolti e fronti di scavo. La verifica di stabilità è stata effettuata con software GEO STRU Slope lungo le sezioni A-A e B-B in quanto ritenute rappresentative. Le risultanze numeriche e grafiche della verifica sono di seguito riportate. La verifica di stabilità del pendio si può ricondurre alla determinazione di un coefficiente di sicurezza, relativo ad un ipotetica superficie di rottura, pari al rapporto tra la resistenza al taglio disponibile e la tendenza al taglio mobilitata. La verifica ed i relativi coefficienti di sicurezza sono stati determinati, in condizioni sismiche, utilizzando un programma di calcolo automatico ed è stata eseguita utilizzando il Metodo di Bishop.
3.2. RISULTATI DELLE ANALISI CONDOTTE Sez. A -A Analisi di stabilità dei pendii con: BISHOP (1955) ======================================================= Lat./Long. 40,508208/16,714166 Normativa Utente Numero di strati 2,0 Numero dei conci 30,0 Grado di sicurezza ritenuto accettabile 1,1 Coefficiente parziale resistenza 1,0 Analisi Condizione drenata Superficie di forma circolare ======================================================= Maglia dei Centri =======================================================A scissa vertice sinistro inferiore xi 7,31 m Ordinata vertice sinistro inferiore yi 175,59 m Ascissa vertice destro superiore xs 123,49 m Ordinata vertice destro superiore ys 214,54 m Passo di ricerca 10,0 Numero di celle lungo x 10,0 Numero di celle lungo y 10,0 ======================================================= Sisma ======================================================= ================= Coefficiente azione sismica orizzontale 0,0585 Coefficiente azione sismica verticale 0,0293 ======================================================= Vertici profilo N X m y m 1 0,0 120,0 2 8,26 122,0 3 15,0 124,0 4 19,47 126,0 5 23,54 128,0 6 28,71 130,0 7 44,13 132,0
8 67,48 134,0 9 84,23 134,0 10 86,99 134,5 11 94,06 134,5 12 103,33 136,0 13 132,64 138,0 14 167,34 138, 0 Vertici strato N X (m) y (m) 1 0,0 103,28 2 57,8 106,14 3 132,64 108,0 4 167,34 108,0 Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno ================================================= Tangente angolo di resistenza al taglio 1,25 Coesione efficace 1,25 Coesione non drenata 1,4 Riduzione parametri geotecnici terreno Si ======================================================= Stratigrafia c: coesione; cu: coesione non drenata; Fi: Angolo di attrito; G: Peso Specifico; Gs: Peso Specifico Saturo; K: Modulo di Winkler Strato c cu Fi G Gs K Litologia (kn/m²) (kn/m²) ( ) (kn/m³) (kn/m³) (Kg/cm³) 1 2,6 33 16,82 20,13 0,00 Conglome rato 2 7 25 20 22 0,00 Limo argilloso Risultati analisi pendio [Utente] ======================================================= Fs minimo individuato 1,43 Ascissa centro superficie 7,31 m Ordinata centro superficie 175,59 m Raggio superficie 52,38 m =======================================================
B: Larghezza del concio; Alfa: Angolo di inclinazione della base del concio; Li: Lunghezza della base del concio; Wi: Peso del concio; Ui: Forze derivanti dalle pressioni neutre; Ni: forze agenti normalmente alla direzione di scivolamento; Ti: forze agenti parallelamente alla superficie di scivolamento; Fi: Angolo di attrito; c: coesione. (ID=1) xc = 7,314 yc = 175,592 Rc = 52,375 Fs=1,427 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------- Nr. B Alfa Li Wi Kh Wi Kv Wi c Fi Ui N'i Ti m ( ) m (kn) (kn) (kn) (kn/m²) ( ) (kn) (kn) (kn) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------- 1 0,69 7,3 0,7 0,69 0,04 0,02 2,08 27,5 0,0 0,5 1,2 2 0,65 8,1 0,66 1,83 0,11 0,05 2,08 27,5 0,0 1,6 1,5 3 0,73 8,8 0,74 3,98 0,23 0,12 2,08 27,5 0,0 3,7 2,4 4 0,69 9,6 0,7 6,1 0,36 0,18 2,08 27,5 0,0 5,7 3,1 5 0,69 10,4 0,7 8,26 0,48 0,24 2,08 27,5 0,0 7,7 3,8 6 0,69 11,2 0,7 10,31 0,6 0,3 2,08 27,5 0,0 9,6 4,5 7 0,69 11,9 0,7 12,25 0,72 0,36 2,08 27,5 0,0 11,4 5,2 8 0,99 12,9 1,02 20,75 1,21 0,61 2,08 27,5 0,0 19,3 8,5 9 0,39 13,6 0,4 9,18 0,54 0,27 2,08 27,5 0,0 8,5 3,7 10 0,69 14,3 0,71 17,78 1,04 0,52 2,08 27,5 0,0 16,5 7,1 11 0,69 15,0 0,71 19,62 1,15 0,57 2,08 27,5 0,0 18,3 7,7 12 0,69 15,8 0,72 21,35 1,25 0,63 2,08 27,5 0,0 19,9 8,3 13 0,69 16,6 0,72 22,97 1,34 0,67 2,08 27,5 0,0 21,3 8,8 14 0,92 17,5 0,96 32,77 1,92 0,96 2,08 27,5 0,0 30,4 12,5 15 0,46 18,3 0,49 17,34 1,01 0,51 2,08 27,5 0,0 16,1 6,6 16 0,69 19,0 0,73 26,09 1,53 0,76 2,08 27,5 0,0 24,2 9,9 17 0,69 19,8 0,73 26,36 1,54 0,77 2,08 27,5 0,0 24,4 10,0 18 0,69 20,6 0,74 26,51 1,55 0,78 2,08 27,5 0,0 24,6 10,0 19 0,69 21,4 0,74 26,54 1,55 0,78 2,08 27,5 0,0 24,6 10,0 20 0,69 22,2 0,74 26,43 1,55 0,77 2,08 27,5 0,0 24,5 10,0 21 0,69 23,0 0,75 26,19 1,53 0,77 2,08 27,5 0,0 24,2 9,9 22 0,58 23,8 0,63 21,61 1,26 0,63 2,08 27,5 0,0 20,0 8,2 23 0,8 24,6 0,88 28,1 1,64 0,82 2,08 27,5 0,0 26,0 10,8 24 0,69 25,5 0,76 21,23 1,24 0,62 2,08 27,5 0,0 19,6 8,2 25 0,69 26,3 0,77 18,38 1,08 0,54 2,08 27,5 0,0 16,9 7,3 26 0,69 27,2 0,78 15,38 0,9 0,45 2,08 27,5 0,0 14,1 6,3 27 0,69 28,0 0,78 12,24 0,72 0,36 2,08 27,5 0,0 11,1 5,2 28 0,69 28,9 0,79 8,94 0,52 0,26 2,08 27,5 0,0 8,0 4,1 29 0,69 29,8 0,79 5,49 0,32 0,16 2,08 27,5 0,0 4,7 2,9 30 0,69 30,6 0,8 1,87 0,11 0,05 2,08 27,5 0,0 1,2 1,6
Fig.5 sezione A-A
Sez B-B Interessante l area di valle ed in particolare il terrazzo più a valle del centro. Analisi di stabilità dei pendii con: BISHOP (1955) ======================================================= Lat./Long. 40,508208/16,714166 Normativa Utente Numero di strati 2,0 Numero dei conci 30,0 Grado di sicurezza ritenuto accettabile 1,1 Coefficiente parziale resistenza 1,0 Analisi Condizione drenata Superficie di forma circolare ======================================================= Maglia dei Centri =======================================================A scissa vertice sinistro inferiore xi 18,53 m Ordinata vertice sinistro inferiore yi Ascissa vertice destro superiore xs Ordinata vertice destro superiore ys 374,25 m 129,71 m 432,85 m Passo di ricerca 10,0 Numero di celle lungo x 10,0 Numero di celle lungo y 10,0 =======================================================
Sisma =======================================================C oefficiente azione sismica orizzontale 0,0585 Coefficiente azione sismica verticale 0,0293 ======================================================= Vertici profilo N X m y m 1 0,0 80,0 2 6,87 82,0 3 14,98 84,0 4 21,61 86,0 5 27,48 88,0 6 33,05 90,0 7 39,03 92,0 8 46,96 94,0 9 55,35 96,0 10 61,91 98,0 11 68,24 100,0 12 76,92 102,0 13 84,63 104,0 14 88,99 106,0 15 91,71 108,0
16 94,59 110,0 17 97,33 112,0 18 99,93 114,0 19 102,27 116,0 20 105,04 118,0 21 107,45 120,0 22 109,78 122,0 23 111,89 124,0 24 114,24 126,0 25 116,45 128,0 26 118,68 130,0 27 121,28 132,0 28 131,25 132,0 29 196,98 132, 0 Vertici strato N X (m) y (m) 1 0,0 80,0 2 6,87 82,0 3 14,98 84,0 4 21,61 86,0 5 27,48 88,0
6 33,05 90,0 7 39,03 92,0 8 46,96 94,0 9 55,35 96,0 10 61,91 98,0 11 68,24 100,0 12 76,92 102,0 13 84,63 104,0 14 103,0 105,0 15 196,98 106,0 Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno ================================================= Tangente angolo di resistenza al taglio 1,25 Coesione efficace 1,25 Coesione non drenata 1,4 Riduzione parametri geotecnici terreno Si =======================================================
Stratigrafia c: coesione; cu: coesione non drenata; Fi: Angolo di attrito; G: Peso Specifico; Gs: Peso Specifico Saturo; K: Modulo di Winkler Strato c cu Fi G Gs K Litologia (kn/m²) (kn/m²) ( ) (kn/m³) (kn/m³) (Kg/cm³) 1 2,6 33 16,82 20,13 0,00 Conglome rato 2 7 25 20,0 22,0 0,00 Limo argilloso Risultati analisi pendio [Utente] ======================================================= Fs minimo individuato 1,15 Ascissa centro superficie Ordinata centro superficie Raggio superficie 18,53 m 385,97 m 289,61 m ======================================================= B: Larghezza del concio; Alfa: Angolo di inclinazione della base del concio; Li: Lunghezza della base del concio; Wi: Peso del concio; Ui: Forze derivanti dalle pressioni neutre; Ni: forze agenti normalmente alla direzione di scivolamento; Ti: forze agenti parallelamente alla superficie di scivolamento; Fi: Angolo di attrito; c: coesione.
(ID=17) xc = 18,531 yc = 385,97 Rc = 289,614 Fs=1,151 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Nr. B Alfa Li Wi Kh Wi Kv Wi c Fi Ui N'i Ti m ( ) m (kn) (kn) (kn) (kn/m²) ( ) (kn) (kn) (kn) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2,44 13,4 2,51 11,08 0,65 0,32 2,08 27,5 0,0 9,3 8,7 2 1,92 13,9 1,98 23,96 1,4 0,7 2,08 27,5 0,0 21,4 13,2 3 2,72 14,4 2,81 73,15 4,28 2,14 2,08 27,5 0,0 66,5 35,1 4 2,88 14,9 2,98 138,67 8,11 4,06 2,08 27,5 0,0 126,8 62,6 5 2,74 15,5 2,84 188,82 11,05 5,53 2,08 27,5 0,0 172,9 83,2 6 2,6 16,1 2,7 233,71 13,67 6,85 2,08 27,5 0,0 214,0 101,5 7 2,34 16,6 2,44 260,71 15,25 7,64 2,08 27,5 0,0 238,6 112,1 8 2,77 17,1 2,9 366,0 21,41 10,72 2,08 27,5 0,0 334,8 156,4 9 2,41 17,6 2,53 366,24 21,42 10,73 2,08 27,5 0,0 334,8 155,7 10 2,33 18,1 2,45 402,64 23,55 11,8 2,08 27,5 0,0 367,9 170,5 11 2,12 18,6 2,23 410,59 24,02 12,03 2,08 27,5 0,0 374,9 173,2 12 2,35 19,1 2,48 504,63 29,52 14,79 2,08 27,5 0,0 460,5 212,3 13 2,21 19,5 2,34 519,15 30,37 15,21 2,08 27,5 0,0 473,5 217,9 14 2,3 20,0 2,44 587,04 34,34 17,2 2,08 27,5 0,0 535,2 246,0 15 2,53 20,5 2,71 695,1 40,66 20,37 2,08 27,5 0,0 633,4 290,7 16 2,34 21,0 2,51 643,51 37,65 18,85 2,08 27,5 0,0 586,0 269,0 17 2,44 21,5 2,62 632,34 36,99 18,53 2,08 27,5 0,0 575,4 264,4 18 2,44 22,1 2,63 592,42 34,66 17,36 2,08 27,5 0,0 538,8 247,9
19 2,44 22,6 2,64 551,43 32,26 16,16 2,08 27,5 0,0 501,2 231,0 20 2,44 23,1 2,65 509,39 29,8 14,93 2,08 27,5 0,0 462,7 213,6 21 2,44 23,6 2,66 466,26 27,28 13,66 2,08 27,5 0,0 423,3 195,8 22 2,44 24,1 2,67 422,04 24,69 12,37 2,08 27,5 0,0 382,9 177,6 23 2,44 24,7 2,68 376,71 22,04 11,04 2,08 27,5 0,0 341,5 159,0 24 2,44 25,2 2,69 330,27 19,32 9,68 2,08 27,5 0,0 299,2 139,9 25 2,44 25,7 2,71 282,69 16,54 8,28 2,08 27,5 0,0 255,8 120,3 26 2,44 26,3 2,72 233,96 13,69 6,85 2,08 27,5 0,0 211,4 100,3 27 2,44 26,8 2,73 184,06 10,77 5,39 2,08 27,5 0,0 165,9 79,8 28 2,44 27,4 2,74 132,98 7,78 3,9 2,08 27,5 0,0 119,3 58,8 29 2,44 27,9 2,76 80,7 4,72 2,36 2,08 27,5 0,0 71,6 37,3 30 2,44 28,5 2,77 27,21 1,59 0,8 2,08 27,5 0,0 22,7 15,2
Fig.6 Sezione B-B I valori minimi del coefficiente di sicurezza risultano buoni per i cerchi della sezione A-A mentre, anche se superiori al valore di 1, risultano più bassi per i cerchi della sezione B-B che interessano il contatto ghiaie /argille di base. Tale contatto è stato identificato sulla base del rilevamento geologico e dell assetto tpografico-geomorfologico non essendo stato riscontrato nel sondaggio geognostico.
4. ANALISI DEL RISCHIO SISMICO 4.1. INTRODUZIONE Di seguito sono esaminati i caratteri di sismicità della zona sulla base della normativa sismica che fa riferimento alla Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n.3274 del 20.3.2003 pubblicata nel Supplemento Ordinario n. 72 alla Gazzetta Ufficiale n.105 del 8.5.2003 dal titolo Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica ed al T.U. Norme Tecniche per le Costruzioni del 14 settembre 2008. Si precisa che l area in oggetto, ricade nel territorio del Comune di Montescaglioso (MT) classificato come zona 3. Per la definizione della categoria sismica dei terreni fondazionali è stata condotta puntualmente in sito un indagine HVSR, i cui risultati sono stati confrontati con dati in possesso dello scrivente, di aree limitrofe a quella in oggetto. La Regione Basilicata ha richiesto lo studio di microzonazione sismica locale con approfondimento al secondo livello, allo scopo di verificare la pericolosità sismica delle aree interessate dalla variante. Di seguito si riportano i dati delle indagini sismiche condotte. 4.2. RISULTANZE DELLE INDAGINI Come già accennato in premessa, per la verifica sismica dei terreni di fondazione, ad integrazione dei dati in possesso dello scrivente è stata eseguita una campagna di indagini sismiche. In particolare è stata eseguita una prospezione sismica in foro (down hole) per 30 metri di profondità con passo di lettura di un metro in onda P ed S.
L indagine in foro ha consentito di ricavare per ciascuno dei sismostrati definiti, i seguenti moduli dinamici oltre che ad definire la categoria del suolo di fondazione come S2: DH1 (S1) V P V S γ ν E G K R i strato 1 (0,0-3,5 m) 778 299 17,65 0,41 446 158 857 5,28 strato 2 (3,5-6,5 m) 968 667 17,65 0,05 1645 784 607 11,77 strato 3 (6,5-16,5 m) 1 205 826 17,65 0,06 2545 1206 955 14,59 strato 4 (16,5-20,5 m) 851 519 17,65 0,20 1146 476 643 9,17 strato 5 (20,50-30,5m) 2 000 1 220 17,65 0,20 6321 2625 3560 21,52 Dove: ν = coefficiente di Poisson; E = modulo di Young; G =modulo di taglio K = modulo di incompressibilità; R i = rigidità sismica A completamento delle indagini sono stati eseguiti n. 3 misure in sito dei mictrotremori in campo libero (HVSR), che attraverso il rapporto spettrale fra la componente orizzontale e quella verticale del noise (rumore), permette di stimare la frequenza fondamentale di vibrazione del sottosuolo oggetto di studio. In generale, dai dati ottenuti nella campagna di indagine di microtremori si osserva un fenomeno di amplificazione sismica per un valore di frequenza compreso tra 0,38 Hz e 0,41 Hz. Per una visione di dettaglio delle indagini eseguite si rimanda alla relazione delle prospezioni sismiche in allegato (allegato n.1).
4.3. MICROZONAZIONE SISMICA DI II LIVELLO 4.3.1. GENERALITÀ Lo studio di microzonazione sismica consiste nel valutare la pericolosità sismica locale attraverso l individuazione di zone del territorio caratterizzate da comportamento sismico omogeneo, riassunte in una carta di microzonazione sismica dove devono essere distinte: zone stabili, zone suscettibili ad amplificazione locale del moto sismico e zone suscettibili di instabilità. In uno studio di microzonazione sismica si distinguono tre livelli di approfondimento: Il I Livello consiste in una raccolta di dati stratigrafici, geotecnici geofisici, ecc. preesistenti, che permettano di suddividere il territorio in microzone omogenee. Il II Livello consiste in un approfondimento delle conoscenze attraverso ulteriori indagini geognostiche che permettano di definire al meglio le aree in cui si ha una modifica sostanziale del moto sismico in superficie (aree suscettibili ad amplificazione sismica) e quelle ove possono verificarsi deformazioni permanenti (aree suscettibili ad instabilità). Il III Livello consiste in un approfondimento molto più spinto rispetto ai livelli precedenti e si effettua dove i primi due livelli non hanno permesso di definire con chiarezza le caratteristiche sismiche delle zone omogenee.
4.3.2. CALCOLO DEI FATTORI DI AMPLIFICAZIONE SISMICA FA, FV In riferimento alla L.R. n.9 del 7 giugno 2011, nella quale si stabiliscono i parametri di accelerazione di picco e la coppia magnitudo distanza relativa ai singoli Comuni della regione Basilicata, per il Comune di Montescaglioso sono stati definiti i seguenti parametri: Zona sismica (OPCM 3274) Zona sismica (L.R. 9/2011) PGA (g) Magnitudo Distanza (Km) 3 2c 0.2 6,7 50 La procedura di calcolo dei fattori di amplificazione sismica FA (fattore di amplificazione in termine di accelerazione del moto sismico) ed FV (fattore di amplificazione in termine di velocità del moto sismico) è stato effettuato con l utilizzo del software STRATA. 4.3.3. DEFINIZIONE DELL INPUT SISMICO Nella prima fase sono stati scelti gli accelerogrammi di input, ossia quelli misurati al bedrock. In questa fase sono stati utilizzati n. 5 accelerogrammi reali appartenenti EUROPEAN STRONG-MOTION DATA, definiti attraverso l applicazione REXEL (Iervolino et. Al. 2009). I parametri utilizzati, nell applicazione REXEL, per la ricerca degli accelerogrammi sono stati i seguenti: Magnitudo compresa tra 6,5 e 8,5; Distanza epicentrale compresa tra 40 Km e 80 Km;
Gli accelerogrammi individuati sono riportati nella sottostante tabella: ID Nome evento Data Mw Meccanismo di faglia Distanza epicentrale [km] 1228xa Izmit 17/08/1999 7,6 strike slip 47 6126xa Aigion 15/06/1995 6,5 normal 71 6761ya Vrancea 30/08/1986 7,2 thrust 49 1228ya Izmit 17/08/1999 7,6 strike slip 47 6267xa South Iceland 17/06/2000 6,5 strike slip 46 MEDIA 7,08 52 Gli accelerogrammi sono stati scalati linearmente alla componente orizzontale del picco di accelerazione PGA pari a 0,2 così come previsto dalla L.R. n. 9 del 2011. Gli accelerogrammi selezionati sugli spettri di riferimento di ciascun gruppo, opportunamente scalati, risultano spettro-compatibili con tutti gli spettri del gruppo.
Fig. 7a - Accelerogramma 1 al bedrock Fig.7b - Accelerogramma 2 al bedrock
Fig.7c - Accelerogramma 3 al bedrock Fig.7d - Accelerogramma 4 al bedrock
Fig.7e - Accelerogramma 5 al bedrock 4.3.4. SPETTRO DI RISPOSTA AL BEDROCK Partendo dai cinque accelerogrammi al bedrock, attraverso la costruzione di uno spettro di Fourier, si è calcolato lo spettro di risposta elastica al bedrock in termini di accelerazione. (fig. 8).
Fig.8 Spettro di risposta elastica al bedrock in termini di accelerazione 4.3.5. MODELLO SISMICO DEL SOTTOSUOLO E STIMA DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO Il modello sismico del sottosuolo è stato caratterizzato oltre che da uno studio bibliografico e da un rilevamento superficiale di tipo geologico morfologico, anche attraverso alcune analisi geofisiche. In particolare sono stata condotte: n. 1 indagine Down Hole che ha raggiunto i 30,0 m di profondità dal piano campagna, e n. 3 misure di microtremori in campo libero HVSR.
La scelta di effettuare le misure di microtremori è stata fatta considerando l assetto geologico dell area, che vede la presenza di depositi conglomeratici di terrazzo a tratti cementati, posti a tetto di depositi argillosi, che in loco presentano spessori di alcune centinaia di metri. Tale assetto vede con ogni probabilità la presenza di una inversione di velocità tra i conglomerati cementati e le sottostanti argille. Le misure di microtremori HVSR hanno permesso di verificare la presenza di una amplificazione sismica negli strati profondi, dovuta ad una impedenza acustica tra depositi con caratteristiche elastiche differenti. L indagine Down Hole ha consentito di descrivere l andamento della velocità delle onde S per i primi 30 m di profondità, in particolare sono state definite le velocità equivalenti dei primi 20 m pari a 578 m/s e per i restanti 10 m pari a 1220 m/s. Attraverso le misure HVSR in campo libero è stata stimata la sismostratigrafia profonda, con l individuazione del bedrock sismico a circa 421 m di profondità. Dall analisi delle misure HVSR si evidenzia la presenza di una inversione di velocità (allegato 1). Il limite sismostratigrafico in cui si ha l inversione di velocità è corrispondente al limite stratigrafico costituito dai depositi di terrazzo conglomeratici e i sottostanti depositi argillosi. Tale contatto, dallo studio geologico-morfologico è stato posto tra circa 35,0 m 45,0 m di profondità. Sulla base di queste indicazioni ossia: presenza di una inversione di velocità e spessore dei depositi conglomeratici compresi tra 35,0 m e 45,0 m; si è proseguito con l inversione dei dati ottenuti dalle misure HVSR che hanno portato a definire a sismostratigrafia dell area in studio che è stata riassunta nella tabella sottostante.
Profondià (m) Spessore strato (m) Velocità onde S (m/s) Peso di Volume γ (KN/m 3 ) Litologia 0 20 578 16,82 Conglomerati 20 21 1220 16,82 Conglomerati 41 80 600 20 Argille 121 300 700 20 Argille 421 indef. 1500 21 bedrock Per quanto riguarda i parametri geotecnici ci si è riferiti per i depositi conglomeratici ad un campione prelevato in sito, le cui risultanze sono allegate, mentre per i depositi argillosi ci si è riferiti alla bibliografia corrente. Per ogni litotipo individuato, sono state scelte dalla bibliografia le curve di decremento del modulo di rigidezza al taglio (G/G 0 ) con la deformazione (γ) e le curve di incremeto dello smorzamento (D) con la deformazione (γ). Le curve utilizzate sono state le seguenti: Rollins(1998) per i depositi conglomeratici; Idriss (1990) per i depositi argillosi;
CURVA DI DECADIMENTO PER LE GHIAIE 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 16 14 12 10 8 6 4 2 G/Go D (%) 0,00 0,0010 0,0100 0,1000 1,0000 0 Fig.10 Curve di decadimento per i depositi conglomeratici (Rollins, 1998) γ (%) D(%) G/G 0 0.0001 1 1 0.0003 1 1 0.001 1.5 0.96 0.003 2.1 0.88 0.01 4 0.75 0.03 7 0.55 0.1 11 0.33 0.3 14 0.19 1 17 0.05 Tab. 6 Curve di decadimento per i depositi conglomeratici (Rollins, 1998)
CURVA DI DECADIMENTO PER LE ARGILLE 1,10 1,00 20 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 15 10 5 G/Go D (%) 0,00 0,0010 0,0100 0,1000 1,0000 0 Fig. 10a - Curve di decadimento per i depositi argillosi (Idriss, 1990) γ (%) D(%) G/G 0 0,0001 0,24 1,000 0,0003 0,44 1,000 0,0010 0,8 1,000 0,0032 1,46 0,979 0,0100 2,8 0,941 0,0316 5,31 0,839 0,1000 9,8 0,656 0,3160 15,74 0,429 1,0000 21 0,238 Tab. 6a Curve di decadimento per i depositi argillosi (Idriss 1990)
4.3.1. STIMA DELLA FUNZIONE DI TRASFERIMENTO La funzione di trasferimento permette di simulare quello che accade al moto sismico quando attraversa una colonna stratigrafica, ossia permette di definire a quali frequenze il moto sismico viene attenuato o amplificato. Nel caso in esame, sulla base del modello stratigrafico e sismostratigrafico e in base alle curve di decadimento caratteristiche delle litologie che caratterizzano l area in studio, è stata ottenuta la seguente funzione di trasferimento (fig. 11). Fig. 11 Funzione di trasferimento per il sito in oggetto Dall analisi della funzione di trasferimento si evince che il modo di vibrazione fondamentale, a cui corrisponde la massima amplificazione, si ha per una frequenza di 0,39 Hz. Da segnalare anche il secondo modo di vibrazione posto ad una frequenza di 1,2 Hz, che presenta una amplificazione prossima al valore 2.
4.3.2. SPETTRO DI RISPOSTA IN SUPERFICIE E FATTORI DI AMPLIFICAZIONE FA ED FV La funzione di trasferimento ha permesso di calcolare gli accelerogrammi in superficie. Successivamente, attraverso una trasformata di Fourier sono stati definiti gli spettri di risposta in superficie dell accelerazione. (Fig. 12). Fig. 12 Spettro di risposta elastica in superficie in termini di accelerazione
Successivamente sono stati definiti i fattori di amplificazione FA ed FV che sono dati dalle seguenti relazioni: dove SA mo ed SA mi rappresentano i valori medi degli spettri in accelerazione di output ed di input calcolati nell intorno del periodo corrispondente al massimo valore degli spettri sia di output che di input. Il calcolo del valore medio si ottiene dalla seguente relazione: Gli spettri di pseudovelocità si ricavano dagli spettri in pseudoaccelerazione secondo la seguente espressione: Dagli spettri in pseudovelocità si ricava il fattore FV attraverso la seguente relazione:
dove SV mo ed SV mi rappresentano i valori medi degli spettri in pseudovelocità di output ed di input calcolati nell intorno del periodo corrispondente al massimo valore degli spettri sia di output che di input. Il calcolo del valore medio si ottiene dalla seguente relazione: Di seguito si riportano i parametri sismici caratteristici del sito che hanno permesso di realizzare la carta di microzonazione sismica: Coordinate sito WGS 84: Latitudine: 40.4890 Longitudine: 16.7110 PGA al bedrock (g): 0,203 PGA in superfice(g): 0.209 SAmi: 0,442 SVmi: 0,0268 SAmo: 0,443 SVmo: 0,0365 FA :1,002 FV: 1,360
5. SINTESI DELLA PERICOLOSITÀ E CRITICITÀ GEOLOGICA E GEOMORFOLOGICA Gli aspetti legati alla pericolosità geologica e geomorfologica dell area soggetta a variante urbanistica, sono stati definiti attraverso la sovrapposizione tra i tematismi geolitologici, geomorfologici e di stabilità (anche in funzione delle verifiche del pendio), di risposta sismica locale, singolarmente mostrati nelle rispettive carte tematiche. In questo modo, sono state individuate e delimitate nella Carta di Sintesi aree omogenee caratterizzate da uno specifico grado di pericolosità e criticità geologica e geomorfologica. L area indagata soggetta a variante è inclusa in una unica zona omogenea dal punto di vista della criticità e pericolosità geologica e geomorfologica. Le classi di criticità sono state introdotte tenendo conto dei contenuti e delle indicazioni della L. R. n 23 dell 11 agosto 1999 e successive modifiche e integrazioni e dell allegato B (Studi geologici per la redazione degli strumenti urbanistici) del Regolamento d Attuazione della medesima legge, approvato con Deliberazione di Giunta n 512 del 24 marzo 2003. Di seguito vengono elencate e descritte le aree indicate sulla Carta di Sintesi della Pericolosità e Criticità Geologica e Geomorfologica.
5.1. AREE NON CRITICHE Ib: Aree stabili utilizzabili ai fini urbanistici senza particolari limitazioni imposti dalle caratteristiche geologiche, geomorfologiche e di risposta sismica locale; in pratica sono assenti condizionamenti legati a fattori di pericolosità e criticità geologica e geomorfologica. Sono zone che costituiscono la sommità del ripiano morfologico costituito da substrato geologico conglomeratico ricoperto da modesti spessori di terreni di copertura residuali e colluviali. I terreni affioranti hanno buone caratteristiche geomeccaniche Dalle risultanze delle indagini geognostiche eseguite, e da tutte le considerazioni in chiave geomorfologica e geotecnica fin qui esposte, è possibile affermare che le strutture in fondazione dei fabbricati possono essere del tipo superficiale o diretto. I fronti di scavo devono essere protetti da sostegni. Le strade, i parcheggi ed i piazzali facenti parte delle opere di urbanizzazione, possiedono strutture atte al convogliamento ed allo smaltimento delle acque di corrivazione superficiale, come zanelle, caditoie, tombini e tubi di scarico. 5.2. AREE CON CRITICITA MODERATA E PUNTUALE IIb: aree globalmente stabile, costituite da tratti di versante e scarpate con pendenze elevate, con modesti fenomeni di instabilità puntuale. L utilizzo urbanistico dovrà essere, in ogni caso, limitato al deposito temporaneo dei materiali previsti nel centro mentre si esclude la costruzione di fabbricati o altre strutture. Sono solo consentite opere di sostegno e drenaggi per la raccolta delle acque. Il tubo di raccolta delle acque di precipitazione,già realizzato su tale
area e ricevente le acque di un piccolo impluvio, sarà canalizzato nella vallecola sottostante ( prosecuzione naturale dell impluvio di cui sopra) fino allo scarico nel fosso presente più a valle.
6. CONCLUSIONI Sulla base dello studio svolto si può affermare che l'area in oggetto risulta idonea alla variante al Piano di Fabbricazione per le opere di progetto previste, sia per le condizioni geologico-stratigrafiche che morfologiche, sia per l'assenza di manifestazioni di instabilità. In base alle misure di microtremori HVSR e allo studio di microzonazione sismica, in fase di progettazione di opere, le strutture devono avere una frequenza propria di vibrazione maggiore di 1,2 In quanto le amplificazioni massime sono state registrate tra 0,38 Hz e 1,2 Hz. In merito ai fenomeni legati al rischio idrogeologico si è osservata la congruità dell'area stessa con il Piano Stralcio del rischio frane dell'autorità di Bacino della Regione Basilicata. Tutti gli accorgimenti precedentemente descritti impongono di considerare l area idonea ad assolvere alla funzione di centro di recupero inerti, considerando che le opere previste ed eseguite non inficiano la sicurezza dell area in studio. IL GEOLOGO Dott. Geol. Michele Colasurdo Dicembre 2016