PROGETTO URBANIZZAZIONE P.I.P. COMMERCIALE LOC. MACCHIONI STUDIO GEOLOGICO TECNICO Relazione Geologica Committente: AMM.COMUNALE DI CONTURSI TERME Collaboratore Geologo Gerardo Ferrante Geologi incaricati Anna Garippa Gianluca Tullio Data: Marzo 2002
INDICE 1. PREMESSA 1 Pag. 2. GEOLOGIA 3 Terreni del substrato Terreni della copertura 3. GEOMORFOLOGIA 8 4. IDROGEOLOGIA 12 5. INDAGINI GEOGNOSTICHE Indagini geotecniche in sito Risultati delle indagini geotecniche in sito Prove di laboratorio Indagini geofisiche 5. CONCLUSIONI E RACCOMANDAZIONI ESECUTIVE 24
ALLEGATI - STRALCIO TOPOGRAFICO 1:25000 I.G.M CON UBICAZIONE DELL AREA P.I.P - PLANIMETRIA CATASTALE - CARTE PIANO STRALCIO PER LA TUTELA DEL RISCHIO IDROGEOLOGICO Carta del rischio frana Carta della pericolosità - PLANIMETRIA DI PROGETTO - CARTA GEOLITOLOGICA - CARTA IDROGEOLOGICA - CARTA GEOMORFOLOGICA - CARTA UBICAZIONE INDAGINI - SEZIONI DI CORRELAZIONE DEI SONDAGGI LITOSTRATIGRAFICI ALLEGATI FUORI TESTO INDAGINI GEOGNOSTICHE Indagini geosismiche Prove penetrometriche Stratigrafie Prove di laboratorio Prove pressiometriche
1. PREMESSA L Amministrazione Comunale di Contursi Terme con delibera della G.M. N 133 del 26 febbraio 2002 affidava ai sottoscritti geologi Gianluca Tullio e Anna Garippa l incarico congiunto per la redazione della relazione geologica da allegare al progetto di urbanizzazione dell area P.I.P. (Piano per gli Insediamenti Produttivi) Commerciale in loc. Macchioni prevista nel P.R.G. Nel piano stralcio per l assetto idrogeologico il sito è compreso, nella Carta del Rischio Frana, nell area definita R1 cioè a rischio moderato con danni sociali economici e ambientali marginali; mentre, nella Carta della Pericolosità, ricade in area definita a pericolosità irrilevante, vale a dire aree in cui non si rilevano evidenze di dissesto in atto o potenziale o dalla presenza di alcuni fattori predisponenti al dissesto (acclività, spessori consistenti di deposi sciolti della copertura ecc ). La presente relazione illustra l indagine geologica e geomorfologica di dettaglio, a corredo del summenzionato progetto, da cui si evince la ricostruzione lito-stratigrafica e l assetto dei terreni interessati dalle opere, nonché l analisi morfologica dei dissesti presenti nell area e le loro caratteristiche evolutive. L incarico è stato espletato mediante: un accurata campagna di rilevamento geologico di terreno, esteso ad un opportuno intorno territoriale rispetto all area d intervento; l analisi e l interpretazione delle forme del rilievo su fotoaeree in visione stereoscopica e su aereofotogrammi di recente restituzione, in scala 1:5000; 1
l esecuzione e l interpretazione di prove penetrometriche dinamiche e prove sismiche a rifrazione predisposte nell area d intervento in modo da rendere significative le verticali in relazione alle condizioni geologiche rilevate in superficie ed agli interventi previsti in progetto; analisi delle stratigrafie e delle prove di laboratorio ottenute da sondaggi geognostici ( S1, S2, S7, S8, S9, S10, S11, S12, S13) ricadenti nella zona interessata dal P.I.P. commerciale e nelle aree limitrofe, eseguiti dall ENAS Ente Nazionale per le Strade, ufficio per l Autostrada SA-RC, in occasione della realizzazione del nuovo tracciato autostradale, e gentilmente concessi, unitamente allo studio geologico, dal medesimo ente, a seguito di richiesta ufficiale del Comune di Contursi Terme. È stato inoltre tenuto in considerazione il materiale bibliografico, tecnico e scientifico disponibile per la zona in oggetto e le aree limitrofe, in particolar modo si è fatto riferimento, per le conoscenze generali, allo studio geologico allegato al P.R.G. del Comune di Contursi Terme, allo studio geologico annesso al progetto di realizzazione dello svincolo N 1 della strada Fondo Valle Sele, oltre che allo studio geologico sopraccitato, allegato alla progettazione per la realizzazione del nuovo tracciato autostradale. 2
2. GEOLOGIA L area in parola è compresa nel Foglio topografico I.G.M. CONTURSI TERME N 468 Sez. II e ricade in destra orografica del fiume Sele in prossimità dello svincolo autostradale SA - RC (uscita Contursi Terme), alla località Macchioni, a quote comprese nell intervallo 80m- 142m s.l.m. Nel settore medio alto della valle del Sele, in cui ricade l area in esame, sono presenti diverse unità geologiche sovrapposte le une sulle altre con contatti stratigrafici e tettonici. Le unità carbonatiche, più basse sia stratigraficamente che geometricamente, costituiscono l ossatura dei rilievi di M.te Ogna e di M.te Cervialto, nonché i rilievi di M.te Pruno, Oliveto Citra e Contursi. Complessivamente le unita geologiche possono essere ricondotte a tre principali, di seguito descritte a partire da quella geometricamente più bassa: 1. Unità della piattaforma campano-lucana (Alburno Cervati); 2. Unità delle Argille Varicolori; 3. formazioni continentali del Quaternario. L Unità della piattaforma campano-lucana è quella strutturalmente più profonda e costituisce la parte principale di tutti i rilievi dei M.ti Picentini. La base della successione è prevalentemente dolomitica mentre la parte medio-superiore è essenzialmente carbonatica; lo spessore è superiore ai 4000 metri e l età compresa tra il Trias ed il Cretaceo Sup. L Unità delle A.V. è una formazione di notevole spessore, costituita essenzialmente da argille grigie e di vario colore inglobanti, caoticamente, frammenti e lembi di materiale eterogeneo e da un alternanza di calcareniti, marne ed arenarie. Nell ambito di essa si distinguono due complessi litologici: il complesso argilloso- marnoso ed il complesso marnoso-calcareo. Il primo è costituito 3
da argille varicolori, arenarie micacee e sottili intercalazioni calcarenitiche in giacitura caotica. Il secondo comprende marne rosse ed avana, calcareniti, brecciole, arenarie il strati e banchi e subordinatamente argille in strati. In base a considerazioni di geologia regionale si ritiene che l Unità delle Argille Varicolori, (A.V.) depositatasi in un bacino di sedimentazione interno rispetto ai calcari di piattaforma, sia sovrascorsa ai calcari stessi, nel periodo Langhiano Tortoniano, e con essi abbia subito una traslazione verso Est. Essendo i calcari successivamente riemersi grazie ai fenomeni surrettivi del Plio-Pleistocene, la formazione delle A.V. affiora attualmente alla base dei versanti di faglia o comunque lungo le aree marginali delle zolle carbonatiche, in posizione alloctona o parautoctona rispetto ad esse. L intera unità è datata Eocene-Miocene Inf. Nelle formazioni continentali del Quaternario vengono riuniti tutti i litotipi che costituiscono le coperture pleistoceniche ed oloceniche derivanti dall alterazione fisica e chimica del substrato prequaternario e dal trasporto ed accumulo, da parte delle acque superficiali, dei prodotti di tale alterazione, nonché i materiali di numerosi corpi di frana. Il rilevamento geologico di dettaglio, supportato dalle indagini dirette ed indirette, effettuato nell area in esame ed esteso ad un intorno territoriale significativo, ha consentito di distinguere diverse litologie rappresentate sulla carta geolitologica allegata. Esse, in base anche all inquadramento generale sopra esposto, sono state distinte in due gruppi principali: terreni del substrato terreni della copertura Tale distinzione è determinata dal diverso modello costitutivo e dalla diversa risposta dei terreni alle modificazioni indotte dagli interventi antropici. 4
Terreni del substrato I terreni del substrato che interessano l area in esame sono riconducibili ad un unica successione rappresentata dal complesso geolitologico argilloso-marnoso delle A.V. Esso rappresenta la base dell area in esame, infatti è stato attraversato dai diversi sondaggi geomeccanici eseguiti nella zona. E costituito prevalentemente da un alternanza di argille scure pumblee ed argille fogliettate, talora, anche sottilmente scagliose. Il complesso, subordinatamente ai termini marnoso-argillosi, presenta discrete intercalazioni di strati, e/o pezzi di essi, calcareo-marnosi e calcarenitici a vene di calcite. Il comportamento geomeccanico puntuale di detto terreno è legato alla natura, allo stato di alterazione ed al grado di degradazione della componente mineralogica. Terreni della copertura Comprendono tutti i terreni sciolti della copertura con composizione variabile da grossolana a fine, ed hanno una genesi esclusivamente continentale. La loro variabilità litologica, sedimentologica e giaciturale è legata alla eterogeneità della roccia madre, al processo genetico ed al meccanismo di messa in posto. Il comportamento geomeccanico di questi terreni è influenzato dalla distribuzione granulometrica, dal grado di addensamento, dalla natura della porzione fine, dalla presenza d acqua, dallo spessore del deposito e dal tipo di contatto. Di conseguenza si è ritenuto opportuno distinguere i seguenti complessi geolitologici: - Alluvioni antiche - Alluvioni recenti ed attuali 5
- Terreni eluvio colluviali - Complesso dei terreni di frane recenti ed attuali Il complesso delle alluvioni antiche è rappresentato dai depositi fluvio-torrentizi pliopleistocenici pseudocementati, in forma di corpi deposizionali a stratificazione lenticolare. Sono costituiti da conglomerati sabbioso ghiaiosi, formano diversi ordini di terrazzi a monte della confluenza Sele-Tanagro e nell area d interesse compongono la sommità della dorsaletta morfologica. Il complesso delle alluvioni recenti ed attuali si compone di ghiaie con più o meno abbondante contenuto in matrice sabbiosa e sabbioso-limosa giallastra; si dispone in forma di terrazzi a qualche metro sul livello dell alveo di magra attuale e sul letto dell alveo del fiume Sele. I terreni eluvio-colluviali sono costituiti prevalentemente da argille limose ocracee con componente sabbiosa inglobanti clasti calcarei e marnoso-calcarei eterometrici. Esso rappresenta sia il materiale di alterazione in posto del substrato (eluvio), sia quello derivante dallo smantellamento del substrato (colluvio), successivamente rimosso e accumulato secondo meccanismi di sheet wash, soliflusso e creep. Il complesso forma una coltre continua sul substrato argilloso marnoso delle A.V. il cui spessore, mediamente dell ordine di 2-3m, essendo legato direttamente all andamento morfologico di quest ultimo incrementa nelle selle e si riduce sui dossi. Esso risulta coinvolto da fenomeni di creep. Il complesso dei terreni di frana è rappresentato da quei depositi a struttura caotica con frammenti e blocchi litoidi eterometrici ed eterogenei, inglobati in un abbondante matrice limoso-argillosa a consistenza plastico molle. Costituiscono i corpi di frane recenti ed attuali in stato di attività quiescente e/o attivo. In essi i fenomeni di rigonfiamento ed i movimenti 6
gravitativi hanno prodotto il completo rimaneggiamento del terreno con conseguente perdita dei legami chimici ed elettrostatici esistenti e conseguente caduta delle proprietà di resistenza. Gli spessori sono variabili; in genere questi corpi rastremano ad unghia verso la sommità del pendio e si ispessiscono alla loro base. 7
3.GEOMORFOLOGIA Contemporaneamente alle analisi eseguite per impostare la caratterizzazione geologica, sono state affrontate le problematiche di carattere geomorfologico onde pervenire alla definizione dei lineamenti morfologici della zona, nonché degli eventuali processi morfologici e dissesti in atto o potenziali, ai sensi del comma 3 punto B.5 del D.M. 11.03.88. Alla definizione dei processi morfologici si è giunti attraverso il rilevamento geomorfologico diretto di dettaglio e l analisi aereofotogrammetrica effettuata, per un intorno territoriale significativo, su fotoaeree in visione stereoscopica e su aereofotogrammi di recente restituzione. Dal punto di vista geomorfologico, l area in questione ricade nell ambito dei sistemi fisiografici di Versante e di Fondovalle. In particolare essa si colloca nell unità morfologica di Versante collinare basso. L acquisizione dei lineamenti geomorfologici principali dell area investigata, infatti consente di individuare diverse Unità Morfologiche peculiari: - Crinale collinare secondario - Ripiano collinare intermedio - Versante collinare basso - Pendice -fondovalle L unità di Crinale si presenta ad andamento suborizzontale e slargata senza brusche variazione altimetriche. La continuità di tale unità viene interrotta da moderate spianate morfologiche(ripiani collinari intermedi) sulle quali ben si conserva il complesso geolitologico delle alluvioni antiche del fiume Sele. 8
L unità di versante collinare basso, su cui si colloca prevalentemente l area P.I.P., è caratterizzata da pendenze medie dell ordine degli 8-15, e da un andamento morfologico articolato per la presenza di dossi e conche e superfici in contropendenza spesso mascherate dai lavori agricoli stagionali. L unita di pendice fondovalle è sicuramente la meno estesa e comprende le scarpate che si protraggono dall orlo dei ripiani morfologici più bassi fino al fondovalle. In tale unità, l attività morfodinamica principale è l azione erosiva e deposizionale delle acque del fiume Sele. Le analisi di carattere geologico e geomorfologico inducono a considerare che l intera unità di versante collinare si sia evoluta per modellamento di fenomeni franosi. Il morfotipo maggiormente presente nell area sono per l appunto i fenomeni franosi. Questo morfotipo si distingue dagli altri in quanto presenta il maggior grado di variabilità tipologica ed evolutiva e rappresenta la tipica forma denudazionale di tipo gravitativo presente lungo il versante collinare. La scelta metodologica di suddividere geomorfologicamente il territorio in Sistemi, Unità e Morfotipi risulta utile sia per una migliore schematizzazione dei lineamenti morfologici dell area sia per la verifica della significatività di certi morfotipi, in taluni contesti morfologici. Lungo la fascia di territorio indagata sono state individuate le seguenti tipologie di movimenti in massa: Scorrimento rotazionale Scorrimento rotazionale colata Colata - Soil Creep - Mass Creep 9
Le prime tre tipologie (D.J. Varnes 1978) rappresentano i fenomeni franosi in senso stretto e sono stati ulteriormente distinti, come riportato su carta geomorfologica, in base all età in recenti ed attuali e stato di attività in attivi e quiescenti. Gli scorrimenti rotazionali si rinvengono nella parte bassa del versante collinare, in sinistra orografica dell area P.I.P. laddove il concretizzarsi di condizioni morfologiche (parete di scavo sub-verticale), litostratigrafiche (substrato argilloso marnoso con litici, sovraccaricato da terreni di riporto) e idrogeologiche (terreni permeabili su terreni a prevalente composizione argillosa) hanno mobilizzato congrui volumi di materiale. Le superfici di dette frane emergono al piede del piazzale acquitrinoso antistante con la possibilità di raggiungere spessori consistenti lungo la verticale a partire dal p.c. Proseguendo in sinistra orografica rispetto all area P.I.P. si incontrano le frane di scorrimento rotazionale-colata. Esse iniziano a prendere corpo dai ripiani morfologici deposizionali su cui si rinvengono gli accumuli, conglomeratici ghiaioso-sabbiosi residuali, più consistenti di alluvioni antiche del fiume Sele. Uno dei principali fattori di controllo di tale instabilità è il contesto litostratigrafico: litologie meccanicamente più competenti (alluvioni) sovrapposte a terreni molto meno competenti (complesso argilloso-marnoso delle A.V). Detto contesto geolitologico predispone ad una sfavorevole incidenza idrogeologica sulla stabilità di tale area: l acqua immagazzinata dai depositi alluvionali di copertura, ad alta permeabilità relativa, va a deteriorare notevolmente le proprietà geotecniche dei litotipi sottostanti a prevalente composizione argillosa.. Dette condizioni hanno generato superfici di rottura che a partire da tali terreni argillosi hanno portato all isolamento ed al movimento di rotazione in contropendenza di consistenti masse di materiale. I corpi di frana così isolati, a causa dell acqua che si è insinuata lungo le superfici di rottura e accumulata al piede di essi, si sono evoluti come frane di colata prelevando e trascinando verso il fondovalle le masse originariamente dislocate. 10
I suddetti fenomeni franosi sono caratterizzati da uno stato di attività quiescente e/o attivo e da un età recente e/o attuale (vedi carta geomorfologica). I corpi di frana quiescenti, in quanto tali, non si muovono più secondo le originarie direzioni di scorrimento ma sono interessati, in conseguenza agli accumuli idrici stagionali, da fenomeni di riassetto delle masse (mass creep); presentano comunque la possibilità obiettiva di attivarsi a seguito di eventi anomali di tipo sismico o climatico. I corpi di frana attivi si presentano con evidenze morfologiche e processi in atto al momento del rilevamento, ovvero ricorrenti a ciclo breve (frequenti, stagionali). In riferimento alla forma denudazionale nicchia di distacco, le frane attuali sono quelle avutesi nell ultimo o negli ultimi cicli stagionali di cui si hanno riferimenti certi (diretti o indiretti) di mobilizzazione e presentano nicchie con tagli piuttosto netti. Recenti invece sono quelle frane il cui primo distacco si è avuto in condizioni climatiche simili all attuale, ma ora fissate dalla vegetazione ed in fase di avanzata modificazione morfologica. Sono inoltre presenti in tutta l area movimenti di creep sia superficiale (soil creep), sia profondo (mass creep) che si manifestano con l assenza di superfici di scorrimento nette. Il primo si sviluppa nei primi metri di terreno alterato mentre il secondo si sviluppa nei corpi di frana quiescenti e conservano la loro attività fino a profondità di 15-20m. La stabilità generale dell area è stata comunque condizionata dalle opere di drenaggio superficiale e profondo, realizzate a monte dell area P.I.P. per la realizzazione del viadotto della Strada Fondo Valle Sele, al punto di rallentare o, in certi casi, arrestare la normale evoluzione morfologica dei fenomeni di dissesto prima descritti. Per l analisi puntuale della stabilità sui tratti di versante interessati da specifiche opere in progetto, si rimanda alla relazione geotecnica 11
4. IDROGEOLOGIA Dal punto di vista idrogeologico, nell area di progetto, si possono distinguere i seguenti complessi idrogeologici raggruppati in complessi idrogeologici del substrato e complessi idrogeologici della copertura: Complessi idrogeologici del substrato - Complesso argilloso-marnoso Complessi idrogeologici della copertura - Complesso conglomeratico ghiaioso-sabbioso - Complesso detritico argilloso-limoso Il complesso argilloso marnoso, costituito da litologie prevalentemente argillose, è praticamente impermeabile e rappresenta il tampone basale di tutti i complessi della copertura presenti nell area. In affioramento si rinviene soltanto la parte alterata e meccanicamente allentata (complesso geolitologico eluvio-colluviale) Quest ultima è relativamente permeabile per porosità e può dare origine ad accumuli d acqua stagionali. là dove gli spessori divengono più consistenti. Dette pseudo falde sono irrilevanti dal punto di vista della captazione idrica ma condizionano sfavorevolmente la stabilità dell area. Il complesso conglomeratico ghiaioso-sabbioso comprende le alluvioni terrazzate antiche che si dispongono nella parte alta della zona d interesse e le alluvioni recenti ed attuali rinvenibili a ridosso dell asta fluviale Sele. Esse presentano un alta permeabilità per porosità e data la loro non limitata entità possono costituire dei discreti acquiferi. In particolare, le falde che si generano nelle alluvioni antiche terrazzate trovano il preferenziale punto di recapito, sotto forma di scaturigini sorgive, nelle nicchie di frana che, a monte dell area in parola, mettono a giorno il 12
contatto stratigrafico tra tali depositi ed il substrato impermeabile. Dette scaturigini attualmente si ridistribuiscono nei corpi di frana a valle determinano una condizione che esercita un ruolo determinante sulla instabilità generale dell area. Il complesso idrogeologico detritico argilloso-limoso costituito dai corpi di frana quiescenti ed attuali, presenta una permeabilità per porosità, media, la quale aumenta laddove la microfratturazione, dovuta a movimenti in massa in atto, crea maggiori vuoti che facilitano l infiltrazione dell acqua. Esso riceve acqua sia indirettamente (dai conglomerati a monte ), sia direttamente (da precipitazioni) e nell ambito di esso si instaura, quindi, una circolazione idrica subsuperficiale che porta stagionalmente le masse in saturazione rendendole soggette a movimenti di creep e/o colate lente. Per quanto riguarda le acque superficiali, la permeabilità dei terreni di copertura consente in buona parte l infiltrazione delle acque meteoriche ragion per cui il reticolo idrografico dell area non è molto fitto, e solo in concomitanza di eventi piovosi molto intensi possono determinarsi, nelle aree più acclivi, fenomeni erosivi di limitata estensione areale. 13
6. INDAGINI GEOGNOSTICHE Nell'area d'interesse e nelle zone limitrofe sono stati eseguiti, ad opera della ditte Geo- Sondaggi s.r.l. e Trivel Sondaggi s.a.s n.9 sondaggi a carotaggio continuo, n.28 prove S.P.T., prove di laboratorio su n. 25 campioni indisturbati e n. 6 prove pressiometriche; inoltre sono state eseguite n. 2 prove penetrometriche e n. 3 stendimenti sismici a rifrazione commissionati dai sottoscritti alla Geoinda del dott. Ferrante Gerardo. Indagini geotecniche in sito Le perforazioni sono state spinte a profondità variabili da 20.0 a 50.0m: S1=50 m, S2=40, S10=40 m, S11=50 m, S12=35m, S13=45m, S7=35 m, S8=20m, S9=30m Nel corso dei sondaggi sono state eseguite prove penetrometriche dinamiche del tipo S.P.T. e sono stati prelevati, senza soluzione di continuità, campioni indisturbati. I reperti dei carotaggi sono stati sistemati in apposite cassette catalogatrici (come si evince dalle foto allegate al citato lavoro), su cui è stata riportata la quota di riferimento del prelievo. Dall analisi delle carote prelevate, sono state redatte le colonne stratigrafiche dei vari sondaggi, in cui vengono riportati per ciascun tipo di terreno, la litologia, lo spessore, il colore e le caratteristiche granulometriche approssimate. Per l'esecuzione delle prove S.P.T. si è fatto uso di un campionatore standardizzato, applicato all'estremità inferiore della colonna di aste ed infisso con un maglio di 63.5 kg e volata di circa 76 cm. Mediante le note correlazioni trovate da Terzaghi e Karol, in base al numero dei colpi registrati alle diverse altezze, è stato possibile risalire in via indicativa ad alcuni parametri fisico- 14
meccanici dei terreni, con particolare riferimento al peso specifico, alla densità relativa (Dr) ed alla resistenza agli sforzi taglianti. Ulteriori prove penetrometriche (soprattutto per detereminare lo spessore e le caratteristiche dei terreni di copertura) sono state effettuate mediante il penetrometro dinamico DPM 30 della PAGANI GEOTECHNICAL EQUIPMENT di Piacenza, avente le seguenti caratteristiche: - maglio a caduta libera dall'altezza di 20 cm del peso di 30 kg; di 60 ; - punta conica a perdere del diametro di 3.56 cm, di sezione 10 cmq e con angolo alla punta - aste del diametro di 20 mm,della lunghezza di 100 cm e del peso di 2.4 kg; - motore monocilindrico a 4 tempi azionante una pompa idraulica ad innesti rapidi. Il numero dei colpi registrato per ogni 10 cm di infissione viene riportato su un sistema di assi cartesiani su cui, alla fine, si deduce l'istogramma complessivo di ciascuna prova. Poiché il numero dei colpi "N DPM 030" per infissioni di 10 cm corrisponde mediamente al numero di colpi "N SPT" della Standard Penetration Test, da "N" è possibile desumere con appositi abachi e tabelle i valori approssimati delle principali caratteristiche geotecniche dei terreni attraversati. Le penetrometrie eseguite, però non hanno dato l esito sperato in quanto l abbondante presenza di ciottoli ha portato l infissione a rifiuto dopo la penetrazione nel terreno di soli 2m circa. Per tale ragione non ne sono state eseguite altre. 15
Risultati delle indagini geotecniche in sito I dati dedotti dalle n.9 perforazioni di sondaggio, dalle n.28 prove penetrometriche S.P.T. e dalle n. 2 prove penetrometriche DL030 (confrontati con i risultati delle indagini geofisiche e di laboratorio), hanno permesso di dedurre quanto segue: Il terreno investigato è costituito essenzialmente da sei orizzonti litologici (di cui quattro sempre presenti) ed in particolare da: 1. materiale di copertura costituito da ciottoli eterometrici calcarei sia arrotondati che spigolosi immersi in una matrice limo-sabbiosa, spessore medio 0.60-4.0 m; 2. uno strato d'alterazione del substrato localmente misti a terreni eluvio-colluviali (complesso dei terreni eluvio-colluviali) a tessitura argillosa e limoso-argillosa, di colore marronegiallastro; spesso si rinvengono numerosi clasti calcareo-marnosi; lo spessore è compreso tra 2.0-4.3 m; 3. uno strato di alluvioni antiche terrazzate (complesso delle alluvioni antiche), costituito da ciottoli e blocchi eterometrici di natura calcarea immersi in matrice limo-argillosa; lo spessore maggiore si registra nel sondaggio n.10 dove raggiunge 27.80 m; 4. un substrato allentato (complesso dei terreni eluvio-colluviali, complesso dei terreni di antiche frane e complesso dei terreni di frane attuali), costituito da limo argilloso marroncino giallastro con inclusi lapidei arenacei, marnosi e calcarei; lo spessore varia dai 10-15 m; 5. un substrato integro dato da argille scagliose grigie molto dure (comlpesso argilloso marnoso delle A.V), includenti numerosi clasti o pezzi di strati di calcari marnosi, marne e calcareniti con vene calcitiche. Mediamente nell'area il substrato integro è stato riscontrato intorno ai 3-6 m dal p.c.; 16
Sotto il profilo geotecnico i terreni, nell'ambito dei vari orizzonti, presentano caratteri meccanici abbastanza costanti e ad essi possono essere attribuiti i seguenti parametri: Il primo orizzonte, comprendente il terreno vegetale e di riporto costituto da una matrice limo-sabbiosa con numerosi clasti lapidei, possiede parametri meccanici scadenti sia sotto il profilo della resistenza a rottura che della compressibilità sotto carico: - il peso dell unità di volume è compreso tra 1.8-2.0 g/cmc; - l'angolo d'attrito interno è mediamente compreso tra 21-23 gradi; - la coesione non drenata è praticamente nulla; - il modulo di compressibilità edometrico è in genere compreso tra 40-50 kg/cmq, nell'intervallo di pressione 1-2 kg/cmq. Il secondo orizzonte, costituito prevalentemente da argilla limosa grigia o giallastra con numerosi frammenti litici, presenta caratteri geotecnici mediocri: - il peso dell'unità di volume è compreso tra 1.95-2.0g/cmc; - la coesione non drenata è compresa tra 0.4-0.8 kg/cmq; - la coesione drenata è praticamente nulla; - l'angolo d'attrito interno è mediamente pari a 20-21 gradi; - il modulo di compressibilità edometrica si mantiene in genere al di sopra dei 40 kg/cmq. Il terzo orizzonte, dato da alluvioni antiche (ciottoli in matrice limo-sabbiosa), da mediamente a molto addensate, presenta buone caratteristiche geotecniche: 17
- il peso dell'unità di volume è compreso tra 1.9-2.0g/cmc; - l'angolo d'attrito interno è mediamente pari a 30 gradi; - il modulo di compressibilità edometrica si mantiene in genere al di sopra dei 200 kg/cmq. Il quarto orizzonte, costituito da limo argilloso marroncino giallastro, con locali inclusioni litiche eterogenee ed eterometriche presenta caratteri geotecnici discreti, localmente buoni: - il peso dell'unità di volume è compreso tra 1.95-2.1 g/cmc; - la coesione non drenata è compresa tra 0.4-0.8 kg/cmq; - l'angolo d'attrito interno è mediamente pari a 18-20 gradi; - in condizioni drenate, l'angolo d'attrito interno risultato compreso tra 14-16 gradi; - la coesione drenata è praticamente nulla; - il modulo di compressibilità edometrico si mantiene in genere al di sopra dei 60-70 kg/cmq. Il quinto orizzonte che costituisce il substrato ad argille scagliose prevalenti, presenta caratteri meccanici buoni: - il peso dell'unità di volume è compreso tra 2.1 e 2.2 g/cmc; - la coesione non drenata è maggiore di 0.7 kg/cmq; - l'angolo d'attrito interno è compreso tra i 22 e i 23 gradi; - il modulo di compressibilità edometrico si mantiene in genere al di sopra dei 200 kg/cmq. 18
Prove geotecniche di laboratorio Nel corso delle perforazioni sono stati prelevati n.25 campioni di terreno indisturbati. Su tutti i campioni sono state determinate le caratteristiche fisiche ed effettuate le analisi granulometriche (riportate in allegati). Sui terreni sono state condotte le seguenti prove: - determinazione del contenuto d'acqua allo stato naturale; - determinazione dei pesi di volume (allo stato naturale e secco); - determinazione dei limiti di liquidità e di plasticità; - taglio diretto per la determinazione della coesione e dell'angolo d'attrito interno; - taglio residuo per la determinazione della coesione e dell'angolo d'attrito residuo; - prova di compressibilità edometrica per la determinazione del modulo di compressibilità. Indagini geofisiche L indagine sismica di superficie è consistita in N 3 stendimenti sismici a rifrazione distribuiti sul terrazzo alluvionale posto nella parte in destra orografica dell area destinata al P.I.P. commerciale, nel Comune di Contursi Terme (Sa) (vedi allegato ubicazioni indagini). La prospezione sismica a rifrazione è stata finalizzata, con priorità principale, alla ricostruzione dei rapporti geometrici dei sismostrati rilevati, alla verifica degli spessori ed al calcolo indiretto dei moduli elastici. L'apparecchiatura utilizzata, una S-2 Echo format distribuita dalla Ambrogeo, è costituita 12 rilevatori detti geofoni, che vengono regolarmente disposti lungo un allineamento e 19
collegati tramite un cavo ad un sismografo centrale, e da un corrispondente numero di cronografi in grado di registrare fotograficamente l'istante dell'esplosione e il tempo di arrivo delle onde. I geofoni vengono infissi per alcuni centimetri nel terreno; essi registrano essenzialmente l'arrivo delle onde longitudinali e di quelle superficiali trasformando l'energia sismica in elettrica. Si ottengono così dei sismogrammi, che rappresentano i punti di partenza per la successiva interpretazione dei risultati, una volta estrapolati i tempi di arrivo. Il metodo sismico a rifrazione richiede innanzi tutto che le caratteristiche meccaniche degli strati migliorino con la profondità, cioè che la velocità delle onde sismiche aumenti con la profondità. Per elevate profondità d'investigazione la necessità di ricorrere all utilizzo dell esplosivo ed a lunghezze notevoli della linea dei geofoni. Nel nostro caso, essendo lo stendimento di modesta estensione, è stato sufficiente utilizzare una massa battente di 10 Kg come energizzatore. Sono state eseguite fino a 3 energizzazioni per ogni traversa, i dati ottenuti sono stati successivamente elaborati con i programmi: Firstpix e Gremix della Interpex (USA). Il Gremix e un programma di calcolo sofisticato che applicando il metodo GRM (Generalized Reciprocal Method), permette la ricostruzione di profili sismostratigrafici anche molto complessi (la complessità di un profilo sismostratigrafico è data essenzialmente dalla discriminazione dei terreni a caratteristiche fisico-meccaniche diverse e soprattutto dall'andamento più o meno ondulato delle relative superfici di discontinuità). Il primo stendimento (52m) è stato eseguito sul lato monte dell area destinata all urbanizzazione dell area P.I.P Commerciale, trasversalmente al versante su una superficie poco ondulata. Il secondo stendimento sismico, è stato ubicato su un area in declivio per una lunghezza totale di 52 metri comprese le distanze di battuta. Su questo stendimento è stata effettuata la correzione topografica sulla base di un piano quotato fornitoci dal tecnico progettista. 20
Il terzo sondaggio sismico è stato effettuato alla base della scarpata in destra orografica della stessa dorsaletta al fine di individuare lo spessore della coltre superficiale a più alta compressibilità. Nei tre sondaggi geosismici sono stati rilevati tre sismostrati: - Il simostrato più superficiale è caratterizzato da velocità molto basse delle onde di compressione con valori che non superano i 0.1 Km/s. Tali velocità sono correlabili a terreni di riporti recenti inconsistenti e terreno soffice areato superficiale. - nel secondo sismostrato si riscontrano comunque dei valori bassi delle velocità Vp, max di 340 m/s, con una distribuzione laterale piuttosto omogenea. I litotipi di riferimento per tale sismostrato sono sedimenti sabbioso-ghiaioso con molto limo mediamente densi (NSpt=10-25) con lenti o strati limo-argillosi di limitata potenza con inclusi lapidei grossolani - un incremento delle velocità delle onde P si verifica tra il sismostrato 2 e il sismostrato 3 (quello più profondo) con valore di Vp compreso tra 500 e 900 m/s. Tale sismostrato 3 è correlabile a litotipi marnoso - argillosi e argille marnose consolidate e argille dure (NSPT = 15; Ic=0.75 Cu=1,0 Kg/cmq) ed a sedimenti sabbiosi ghiaiosi scarsamente limosi, molto densi (Nspt>40) e Densità relativa > 0.7, questi localmente dovrebbero risultare leggermente cementati. Per quanto attiene la zonazione sismica, l area in parola, ricade tra quelle a medio-basso rischio sismico, si riferisce indistintamente a tutto il territorio comunale e non prende in considerazione, nell ambito dello stesso, aree a risposta sismica locale in relazione alle condizioni dei siti. 21
Da qui la necessità di distinguere, all interno dell area comunale, sottozone a comportamento sismico differenziato, tali da rendere necessario l adozione di vincoli più gravosi rispetto a quelli previsti dalla normativa vigente. La pericolosità sismica di un area, quindi, non dipende solo dalla presenza o dalla vicinanza di strutture sismogenetiche, dall intensità del sisma previsto e dalla distanza dell epicentro, ma anche dall assetto strutturale verticale ed orizzontale dei vari mezzi presenti nell area stessa, nonché dalle caratteristiche meccaniche dei terreni entro cui si propaga la sollecitazione sismica. L unico coefficiente legato alla natura del terreno, definito dalla normativa antisismica italiana, è il coefficiente di fondazione ε che può assumere valori compresi tra 1.0 ed 1.3. Il parametro che è strettamente legato all incidenza dei danni è la Rigidità Sismica R. Maggiore è il modulo di rigidità dei terreni minore è l incidenza dei danni, inoltre quando il modulo di rigidità aumenta notevolmente attraversando strati di terreno sempre più profondi, si produce un amplificazione delle onde sismiche. Infatti il coefficiente di rifrazione sismica t (rapporto tra ampiezza dell onda rifratta e ampiezza dell onda incidente) è dato dall espressione: t = 2R 2 /R 1 + R 2 dove R 2 e R 1 rappresentano la rigidità sismica dei due mezzi attraversati. Dalla formula si evince che quando R 2 è molto maggiore di R 1, cioè in pratica al passaggio da un mezzo rigido ad uno con rigidità molto minore, il coefficiente di rifrazione t tende a 2, quindi si ha amplificazione dell onda sismica. Per la determinazione di ε si è fatto ricorso a relazioni empiriche che legano la rigidità 22
sismica R al valore di ε secondo la seguente tabella 1 : RIGIDITA R COEFFICIENTE ε > 1.5 1.0 1.5-0.4 1.1 0.4-0.1 1.2 < 0.1 1.3 Nell area in esame i terreni interessati dall opera hanno una rigidità pari a: STRATO SISMICO RIGIDITÀ B 0.5 C 1 I valori della rigidità permettono di determinare il coefficiente di fondazione ε che nel nostro caso risulta pari ad 1.2. 1 Come suggerito in uno studio condotto dall Università di Napoli 23
6. CONCLUSIONI E RACCOMANDAZIONI ESECUTIVE In base ai dati acquisiti con il rilevamento geologico, geomorfologico ed idrogeologico di campagna e a quelli desunti dalle indagini geognostiche, si è pervenuti alla realizzazione di un modello geologico e geomorfologico che prevede, innanzitutto, in funzione essenzialmente dei fenomeni franosi rilevati,.la suddivisione dell area di destinazione del P.I.P Commerciale in tre zone a diverso grado di stabilità. che si possono osservare sulla carta geomorfologica.. Si distinguono, quindi,: - le zone instabili, delimitate dalle frane attuali attive; - le zone a media stabilità, delimitate da frane quiescenti; - le zone stabili, non interessate da movimenti franosi attivi o quiescenti, ma caratterizzate, a luoghi, da movimenti superficiali di creep. Nelle aree instabili e a media stabilità si rilevano in affioramento i litotipi che formano i corpi di frana (complesso detritico delle frane recenti ed attuali), rappresentato da quei depositi a struttura caotica con frammenti e blocchi litoidi eterometrici ed eterogenei, inglobati in un abbondante matrice limoso-argillosa a consistenza che va da plastica a molle; al di sotto si rinviene il substrato argilloso-marnoso posto a profondità variabile generalmente dai 15m ai 20m dal p.c. (dallo studio geologico condotto per la realizzazione della galleria autostradale SA-RC si evince che, all imbocco della galleria Serrone-Tondo, le superfici di scorrimento delle frane ivi presenti, raggiungono anche i 40m di profondità dal p.c.) Nelle aree stabili, il substrato flischoide è ricoperto dalle alluvioni antiche terrazzante, in posizione di incongruenza morfologica, con spessori che raggiungono anche i 30m. Le aree instabili sono ancora oggi monitorate con apposite strumentazioni di controllo quali inclinometri e piezometri messi in atto e gestiti dall ENAS in occasione della realizzazione 24
del nuovo tracciato autostradale SA-RC e della superstrada fondovalle Sele. A tali dati i sottoscritti non sono riusciti ad accedere, per cui nella presente relazione, si prende in considerazione, per tal fine, quanto descritto nella relazione geologica allegata al progetto per la realizzazione della galleria autostradale SA-RC. Pertanto si consiglia, in merito al progetto dell area P.I.P Commerciale, di stralciare le aree instabili o ridurre al minimo gli interventi e comunque solo dopo aver accuratamente bonificato l area con opere di drenaggio, di consolidamento e disciplina delle acque subsuperficiali e superficiali. Anche le aree a media stabilità possono essere rese idonee solo successivamente ad opportune opere preventive di consolidamento e di bonifica. Il progetto, tenendo conto dello stralcio dell area in sinistra orografica dell imbocco galleria Serrone-Tondo (perché più dissestata idrogeologicamente), interessa solo in due punti, rispettivamente in sinistra ed in destra orografica della dorsaletta alluvionale prima citata, l area a media stabilità. In particolare in destra orografica essa lambisce la nicchia di uno scorrimento rotazionale recente allo stato quiescente mentre in sinistra orografica essa interessa le nicchie e la parte sommitale del cumulo di due scorrimenti rotazionali-colata recenti, allo stato quiescente; per tali motivi dette aree richiedono una particolare attenzione progettuale, ed ai fini cautelativi è consigliabile destinarle zone a verde o comunque non destinate alla ricezione dei capannoni commerciali. Infine l area definita stabile, interessa il prima citato terrazzo morfologico, formato litologicamente dai depositi conglomeratici ghiaioso-sabbiosi sovrapposti al substrato algillosomarnoso delle A.V. Il materiale conglomeratico pur raggiungendo spessori consistenti (dai 7m ai 28m), va considerato come terreno di copertura per motivi legati al tipo di contatto litostratigrafico (materiale più competente meccanicamente sovrapposto a materiale con caratteristiche meccaniche più scadenti), al contesto idrogeologico (complessi idrogeologici ad alta permeabilità relativa su substrato argilloso impermeabile che in presenza d acqua deficita le 25
sue caratteristiche geotecniche e meccaniche), ed al contesto morfologico (l area è coronato da scarpate e nicchie di frana di epoca recente). Tale area comunque, pur richiedendo una certa attenzione ai fini progettuali, risulta essere la più idonea ad accettare le opere di urbanizzazione in progetto nel rispetto, comunque, di precisi consigli geologico tecnici esecutivi: - sistemazione delle scarpate che bordano l area, medianti muri di sostegno rinforzati e fortemente drenanti, con fondazioni profonde (pali) da attestare nel substrato integro (per substrato è da intendere il complesso argilloso-marnoso delle A.V.) per almeno un terzo. - all interno dell area per scavi e riporti superiori di 1,5 m realizzare opere di contenimento rigide e/o flessibili rispettivamente con muri in c.a. e/o gabbionate; - la strada di accesso ripercorre due nicchie di distacco in cui si è rilevato uno spessore si materiale colluviale fortemente cedevole di circa 3m 4m; in tal caso sarà necessario rifare completamente il rilevato previa bonifica del sottofondo e preventivando in progetto eventuali setti drenanti trasversali e fossi di guardia longitudinali non solo a monte come già esistono ma anche a valle; - per il corretto deflusso delle acque superficiali e subsuperficiali, nell area in oggetto e nel suo intorno, è opportuno realizzare rispettivamente: un adeguato sistema di canalizzazione onde evitare eventuali processi di erosione lineari e laterali lungo gli attuali fossi di scolo; e nei litotipi a prevalente composizione argillosa, realizzare apposite trincee drenanti, di profondità dai 3m-6m, ai fini della mitigazione dei fenomeni più superficiali di creep. 26
- Infine, nell eventualità che si debbano eseguire scavi di una certa entità (maggiori di 7-8m) è opportuno la preventiva messa in opera di paratie a sostegno del fronte di scavo. Contursi Terme, marzo 2002 I geologi incaricati Anna Garippa Collaboratore Geologo Gerardo Ferrante Gianluca Tullio 27
STRALCIO AEREOFOTOGRAMMETRICO I.G.M. CONTURSI FOGLIO N 468 SEZ. II Scala 1: 25000 AREA DI INTERESSE
ubicazione area
PLANIMETRIA CON UBICAZIONE INDAGINI STENDIMENTO SISMICO L... SONDAGGIO PENETROMETRICO P 1 SONDAGGIO A CAROTAGGIO CONTINUO S... S 10 S 2 L 3 P 2 P 1 L 1 L 2 S 9 S 7 S 1 S 13 S 12 S 8 S 11
SEZIONE B-B Scala 1:000 CORRELAZIONE DEI SONDAGGI LITOSTRATIGRAFICI 125.00 SONDAGGIO S9 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 SONDAGGIO S8 90.00 85.00 80.00 Strada Provinciale 75.00 85.00 80.00 LEGENDA Limo argilloso marroncino giallastro con elementi litici arenacei, marnosi e calcarei Argilla marnosa giallo-verdastra alterata Substrato allentato argilloso -limoso con inclusi litici marnosi Substrato argillo -limo-sabbioso con inclusi litici marnosi e calcarenitici a vene di calcite
140.00 135.00 130.00 125.00 Strada Provinciale SONDAGGIO S7 SEZIONE A-A Scala 1:1000 CORRELAZIONE DEI SONDAGGI LITOSTRATIGRAFICI 120.00 115.00 110.00 105.00 100.00 SONDAGGIO S8 95.00 90.00 85.00 80.00 75.00 65.00 60.00 55.00 50.00 LEGENDA Limo argilloso marroncino giallastro con elementi litici arenacei, marnosi e calcarei Argilla marnosa giallo-verdastra alterata Substrato allentato argilloso -limoso con inclusi litici marnosi Substrato argillo -limo-sabbioso con inclusi litici marnosi e calcarenitici a vene di calcite
ASSEVERAZIONE I sottoscritti geologi ANNA GARIPPA GIANLUNCA TULLIO nati rispettivamente a Contursi Terme (Sa) il 04-04 1969 Battipaglia (Sa) il 22-04 - 1972 autocertificano sotto propria responsabilità che, in qualità di Tecnici Geologi incaricati dal Comune di Contursi Terme, con Verbale di deliberazione della G.M. N 133 del 26 febbraio novembre 2002, per la redazione della relazione geologica da allegare al progetto di urbanizzazione dell Area P.I.P. Commerciale, in loc. Macchioni nel comune di Contursi Terme, di avere eseguito la detta relazione nel rispetto delle normative vigenti (legge 2.2.74 n.64 e dei D.M. emanati ai sensi degli art. 1 e 2 della medesima legge, L.R. 9/83 e del D.M. 11.03.88). Contursi Terme, Aprile 2002 I Geologi Dott. Anna Garippa Dott.Gianluca Tullio