Untitled - Comune di Salsomaggiore Terme

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Amministrazione Comunale di Salsomaggiore Terme (PR) – Lavori sul T. Ghiara per la riduzione del rischio idraulico a monte dell’abitato di
Salsomaggiore Terme -
SOMMARIO DEI CAPITOLI
1. PREMESSA ............................................................................................................ 2 2. MODELLO GEOLOGICO/GEOSTRUTTURALE DI RIFERIMENTO........................................ 3 2.1. Geomorfologia ................................................................................................ 3 2.2. Geoidrologia ................................................................................................... 6 2.3. Elementi di sintesi del rilievo geostrutturale ........................................................ 6 3. RISPOSTA SISMICA LOCALE .................................................................................... 7 4. CARATTERIZZAZIONE LITOSTRATIMECCANICA DEL SITO ............................................ 8 3.1. Premessa ....................................................................................................... 8 3.2. Litostratimetria ............................................................................................... 8 3.3. Caratterizzazione geomeccanica e permeabilità dei litostrati ................................ 10 5. CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE DI MASSIMA CIRCA LA REALIZZAZIONE DELLE
OPERE ...................................................................................................................... 15 ELENCO DELLE TAVOLE FUORI TESTO
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
TAV. G1: “DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA”
TAV. G2: “UBICAZIONE PROSPEZIONI GEOGNOSTICHE E SISMICHE; RILIEVI
GEOMECCANICI”
TAV. G3: “MORFOLOGIA DEL TETTO DEL SUBSTRATO ROCCIOSO (PELITE
MARNOSA)”
TAV. G4: “SPESSORE LITOSTRATO “GHIAIA””
TAV. G5: “ZONAZIONE DEL TERRENO DI RIPORTO ANTROPICO E DEL SOGGIACENTE
DETRITO DI VERSANTE”
TAV. G6: “SEZIONI LITOSTRATIMETRICHE E CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI
LITOSTRATI”
TERRA TECH – Geologia Tecnica e Ambientale di Ziber Cattini geologo
B.Go Giacomo Tommasini, 20 – 43121 PARMA
Tel. 0521/386650 – Tel/Fax 0521/232961 – e-mail [email protected]
1
1. PREMESSA
In ossequio al DM 14 gennaio 2008 “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni” le
indagini e gli studi di cui trattasi nella presente relazione sono funzionali a definire i
caratteri “geologici” zonali, nonché sismici e litostratimeccanici di sito, elementi di specie,
concorrenti alla composizione del quadro geologico-geotecnico di fattibilità dell’intervento
di progetto.
All’uopo, si è proceduto secondo il seguente iter metodologico-operativo:
-
-
definizione del “modello geologico” di riferimento sulla base di dati bibliografici e
d’archivio;
definizione di Vs30 di sito a mezzo esecuzione di n. 1 prospezione sismica passiva
HVSR eseguita con tromografo digitale
caratterizzazione litostratimeccanica di sito sulla base delle risultanze di;
· n. 10 saggi esplorativi eseguiti a mezzo escavatore idraulico
· n. 10 prove penetrometriche dinamiche DPSH
· n. 2 sondaggi a rotazione a carotaggio continuo con esecuzione, nei fori di
sondaggio, delle seguenti prove:
⋅ n. 5 SPT
⋅ n. 2 permeabilità Lugeon
rilievi geostrutturali in n. 4 stazioni
rilievi geomeccanici in n. 2 delle 4 stazioni
prove di laboratorio:
· n. 4 ELL (Compressione monoassiale)
· n. 2 PLT (Point Load Test)
· n. 1 Classificazione delle Terre CNR-UNI 10006
Prospezioni e rilievi in sito sono ubicati in TAV. G2; le risultanze di prospezioni, rilievi e
prove di laboratorio, sono prodotte in fascicolo dedicato, Gb.
Riferimento cartografico
·
C.T.R. Sezione 198040 “Grotta” (Scala 1:10.000)
2
2. MODELLO GEOLOGICO/GEOSTRUTTURALE DI RIFERIMENTO
2.1. Geomorfologia
La superficie d’interesse, la cui altimetria è espressa da quote variabili, da 190 m s.l.m a
182 m s.l.m., si trova all’interno di un meandro del Torrente Ghiara (a monte dell’abitato
di Salsomaggiore Terme, in località “Scacciapensieri”); conformata ad unghia (pendenza
assiale: 7,4%, SE vergente), si raccorda all’alveo inciso con scarpate subverticali.
La presumibile sequenza del morfotipo “ripiano/scarpata”, che identifica diversi ordini di
terrazzi fluviali (costituiti da ghiaia1) corrispondenti a fasi stadiali del processo di
erosione/incisione del corso d’acqua, è stata obliterata da rimodellamenti ascrivibili a
fenomeni di erosione/accumulo prodotti da correnti fluviali e ruscellamento.
Formazioni geologiche affioranti nella superficie d’interesse, secondo la seguente
cartografia:
−
“Carta Geologica” (Servizio Geologico Sismico e dei Suoli - R.E.R. -): “deposito di
frana quiescente per colamento lento” (“a2d”); (Stralcio cartografico in Fig.1);
−
“Carta del Dissesto” (PTCP: Tav. 198040 “Grotta”): “detrito di versante”2 (nell’ambito
delle “aree a pericolosità geomorfologica moderata”, art. 22 bis N.T.A.); (Stralcio
cartografico in Fig.2)
Di contro, alla luce delle risultanze delle prospezioni geognostiche, risulta in affioramento
la seguente formazione geologica:
SUBSINTEMA DI RAVENNA – UNITA’ DI MODENA (AES8a):
Ghiaie prevalenti e sabbie, ricoperte da una coltre limoso-argillosa discontinua: depositi
alluvionali intravallivi. Il profilo di alterazione è di esiguo spessore (poche decine di cm).
Lo spessore massimo dell’unità è di alcuni metri.
Olocene
All’ Unità di Modena soggiace:
FORMAZIONE DEL TORRENTE GHIARA (FGH):
Peliti marnose grigie a stratificazione indistinta, con sottili livelli siltosi e più raramente
arenitici fini; intercalazioni episodiche di strati carbonatici sottili (30÷40 cm). Abbondante
contenuto fossilifero. Spessore parziale massimo 900 m.
Langhiano – Serravalliano
Questa formazione (localmente affiorante nelle scarpate dell’alveo inciso), a causa delle
vicissitudini tettoniche, risulta intensamente fratturata in elementi prismatici con
dimensioni da centimetrico-pluricentimetrica a decimetrico-pluridecimetrica.
L’inclinazione delle stratificazioni, SW vergente, è 15°÷20°. Questo assetto ne identifica,
rispetto al versante d’interesse, la disposizione a “traversopoggio” con inclinazione
maggiore di quella del pendio. Ciò configura un’intrinseca condizione di stabilità
morfologica dei luoghi.
1
2
v.: Elaborato Ga; TAVV. G2-G3-G4-G6, fuori testo
Detrito di versante (s.l.) è stato riscontrato nelle prospezioni geognostiche S9-S10-P9
3
4
5
2.2. Geoidrologia
Serbatoi geoidrologici (acquiferi potenziali):
▪
Ghiaie alluvionali: spessore variabile, per lo più, da 0.5 m a 3 m, in funzione delle
ondulazioni del substrato roccioso (TAVV. G3-G4), ascrivibili a fasi stadiali del
processo di erosione/incisione del corso d’acqua. La conducibilità idraulica, ascrivibile
ad entità e porosità della matrice limoso-sabbiosa, è qualificabile (CasagrandeFadum) come “Buona”
▪
Pelite marnosa fratturata (substrato): la conducibilità idraulica, variabile in relazione
alle condizioni di interconnessione delle fratture della roccia e determinata a mezzo
prove Lugeon, è qualificabile come “Scarsa”
E’ stata riscontrata acqua ipogea, sul fondo dello scavo esplorativo S9 (indagini
geognostiche di 1^ fase). Questo è dislocato in una depressione morfologica che
suggerisce la preesistenza di un impluvio (obliterato da detrito di versante e dal
sovrastante terreno di riporto antropico), ideale prosecuzione della vallecola dislocata a
monte della strada SP359r e parzialmente insediata. Questo impluvio tende a canalizzare
le acque sotterranee provenienti dalla vallecola stessa.
Altresì, è stata riscontrata acqua sotterranea in entrambi i sondaggi a rotazione, eseguiti
nella 2^ fase d’indagine geognostica.
2.3. Elementi di sintesi del rilievo geostrutturale
Con criterio soggettivo sono state rilevate le principali discontinuità in n. 4 affioramenti
(stazioni) nell’alveo inciso del T. Ghiara3 (Ubicazione in Tav. G2).
FAMIGLIE
H1
H2
H3
H4
H5
H6
K1
Z1
Z2
DIREZIONE
°
Orientazione
207
NNE-SSW
215 - 224
NNE-SSW
72 – 75
ENE-WSW
276
E-W
142 – 155
ESE-WSW
356 – 358
N-S
136
ESE-WSW
56
NE-SW
286 - 289
WNW-ESE
GM1
X
X
X
X
X
X
AFFIORAMENTO
GM2
GS3
X
X
X
X
X
X
X
X
GS4
X
X
X
X
La famiglia H6 è rappresentativa dell’assetto giaciturale delle stratificazioni della
compagine pelitico-marnosa
3
Per ogni affioramento è prodotta la ripresa fotografica e lo stereogramma della proiezione dei poli dei piani di
discontinuità (rappresentazione colorimetrica di densità dei poli medesimi) e ciclografica del piano
rappresentativo di ogni famiglia (v. fascicolo dedicato, Ga “Prospezioni geognostiche-sismiche, rilievi
geomeccanici e prove geotecniche di laboratorio”
6
3. RISPOSTA SISMICA LOCALE
Ai sensi dell’OPCM 20 marzo 2003 n. 3274, il territorio Comunale di Salsomaggiore
Terme è classificato sismico, “Zona 3” (zona a bassa sismicità).
Il valore di accelerazione massima orizzontale di picco al suolo, espressa in frazione
dell’accelerazione di gravità, è ag= 0.152
Il DM Infrastrutture 14 gennaio 2008 recante “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni”,
definisce, in particolare, le azioni sismiche che informano la progettazione.
Le “Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni” (punto 3.2.2.) recitano:
“Ai fini della definizione della azione sismica di progetto, si rende necessario valutare
l’effetto della risposta sismica locale mediante specifiche analisi, come indicato nel §
7.11.3. In assenza di tale analisi, per la definizione dell’azione sismica si può fare
riferimento a un approccio semplificato, che si basa sull’individuazione di categorie di
sottosuolo di riferimento (Tab. 3.2.II e 3.2.III).”
Le categorie di sottosuolo sono caratterizzate da valori di Vs304
La determinazione di Vs30 è stata effettuata a mezzo prospezione sismica passiva HVSR
(Horizontal to Vertical Spectral Ratio) il cui report, prodotto in allegato, esplicita il valore,
Vs30= 427 m/s.
Questo valore di Vs30 induce ad individuare la categoria di sottosuolo “B”: “Rocce tenere
e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto
consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento
delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e
800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e Cu,30 > 250 KPa nei terreni a
grana fina)”
In ordine all’amplificazione della risposta sismica locale in riferimento alla succitata
normativa tecnica (Tab. 3.2.IV - Categorie topografiche), le condizioni morfologiche
naturali, di cui al paragrafo 2, inducono ad individuare la categoria topografica, “T1”:
”Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i≤ 15°” .
4
Vs30: velocità equivalente di propagazione delle onde sismiche di taglio entro 30 m di profondità dal piano di
posa delle fondazioni.
7
4. CARATTERIZZAZIONE LITOSTRATIMECCANICA DEL SITO
3.1. Premessa
Nel comparto in cui realizzare la cassa d’espansione di progetto, sono state eseguite le
seguenti prospezioni geognostiche (ubicazione in TAV. G2; risultanze in fascicolo dedicato
Ga):
▪
▪
▪
N.10 saggi esplorativi a mezzo escavatore idraulico, spinti a profondità di 1.2-4.1 m;
N.10 prove penetrometriche dinamiche DPSH, spinte a profondità di 2.1-6.6 m
(profondità imposta dalle condizioni di “rifiuto” o di rotazione delle aste impedita);
N.2 sondaggi a rotazione con carotaggio continuo;
3.2. Litostratimetria
Le prospezioni
schematizzate:
geognostiche
individuano
le
successioni
di
TAB. 1 – SUCCESSIONE LITOSTRATI
S1 – S2 – S3 – S4 – S5 – S6 – S7 – SG1
S8
LITOSTRATO
LITOLOGIA
LITOSTRATO
Limo debolmente sabbioso color marrone oliva
R
con abbondante scheletro di ghiaia poligenica
eterometrica
(per
lo
più,
centimetricopluricentimetrica)
D
Strato
umifero
superficiale
color
grigio
(Detrito di
(spessore: 20÷30 cm); tessitura: c.s.
versante;
S
in S9-S10)
(Suolo)
S
(in S8)
G
PM
Ghiaia poligenica eterometrica in abbondante
(20÷40%) matrice sabbioso limosa
Litologia prevalente delle ghiaie: Arenarie a
grana fine, calcari (calcareniti), marne, ofioliti
Dimensioni massime delle “ghiaie” s.l.: in
prevalenza centimetrico-pluricentimetriche; in
subordine, fino a 2-3 dm (“ciottoli”-“massi”)
Pelite Marnosa color grigio azzurro, a luoghi,
con intercalazioni laminate di sabbia fine
micacea; fratturata in elementi tabulari e
prismatici pressoché equidimensionali; patine di
alterazione manganesifere e ferruginee sulle
superfici di frattura; a luoghi, riempimento
calcitico delle fratture.
litostrati
di
seguito
– S9 – S10 – SG2
LITOLOGIA
Terreno di Riporto antropico
(recente)
Limo argilloso strutturato,
grigio
con
patine
di
ossidazione
ocraceoferruginee;
inclusione
di
pezzame lapideo minuto.
In S9, al letto: strato
(spessore:
≈
0.5
m)
nerastro, con residui vegetali
Limo argilloso con scheletro
di ghiaia (dimensioni max:
per lo più, centimetricopluricentimetriche)
Ghiaia con limo e/o sabbia;
con limo argilloso, in S10
G
PM
8
Sondaggi
Saggi con escavatore
TAB. 2 - LITOSTRATIMETRIA
Spessore litostrati (m)
Quota
Profondità Riporto
Detrito
Suolo Ghiaia Limo sabbioso Pelite
m (s.l.m.)
m*
antropico di versante s.l.
e ghiaia
marnosa
S1
184.55
2.60
0.90 1.30
>0.40
S2
186.30
1.70
0.30 1.10
>0.30
S3
188.30
3.80
0.50 3.00
>0.30
S4
190.65
2.50
0.70 1.60
>0.20
S5
189.10
1.20
0.40 0.60
>0.20
S6
187.00
1.70
0.50 0.80
>0.40
S7
185.00
2.30
1.20 0.90
>0.20
S8
184.80
3.50
1.00
1.10 1.10
>0.30
S9
184.20
4.00
1.00
2.30
0.50
>0.20
S10
185.10
4.10
1.00
2.30
0.50
>0.30
186.40
183.50
10.00
8.20
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
*da p.c.
184.70
185.25
187.45
191.30
188.60
185.60
183.65
183.45
186.40
188.35
2.10
3.00
3.00
3.90
2.70
3.00
3.00
5.40
6.30
6.60
Prove DPSH
SG1
SG2
1.50
0.90
1.50
1.20
1.50
Interfaccia ghiaia/pelite
marnosa
Profondità
Quota
m*
m (s.l.m.)
2.20
182.35
1.40
184.90
3.50
184.80
2.30
188.35
1.00
188.10
1.30
185.70
2.10
182.90
3.20
181.60
3.80
180.40
3.80
184.30
1.50
0.50
1.10
0.30
>7.40
>5.90
2.60
2.30
183.80
181.20
0.90
0.90
1.20
0.90
0.60
1.20
0.60
0.60
0.90
1.20
1.20
0.90
1.20
1.20
0.90
1.20
0.60
3.00
>0.30
>0.90
>0.60
>0.90
>0.90
>0.60
>0.60
>0.90
>1.20
>1.50
1.80
2.10
2.40
3.00
1.80
2.40
2.40
4.50
5.10
5.10
182.90
183.15
185.05
188.30
186.80
183.20
181.25
178.95
181.30
183.25
1.20
1.20
3.90
Evidenze di acqua ipogea in fase di esecuzione delle prove geognostiche
Interfaccia ghiaia/pelite
marnosa
Quota
Profondità
Livello Statico
Quota L.S.
Data
m (s.l.m.)
m (da p.c.)
m (da p.c.)
m (s.l.m.)
S9
184.20
4.00
3.50
180.70*
14/06/2012
SG1
186.40
10.00
2.59
183.81
27/02/2012
SG2
183.50
8.20
2.13
181.37
29/02/2912
* Quota superiore di 1 m, circa, a quella del pelo acqua nell’alveo inciso
Profondità
m (da p.c.)
3.80
2.60
2.30
Quota
m (s.l.m.)
180.40
183.80
181.20
Dal confronto fra livelli statici e relative quote e le corrispondenti profondità e relative
quote dell’interfaccia ghiaia/pelite marnosa, si evidenzia uno spessore dell’acquifero in
ghiaia di 0.3 m, circa.
I dati litostratimetrici di Tab.1 sono stati utilizzati per la redazione delle seguenti Tavole:
▪
TAV. G3: “MORFOLOGIA DEL TETTO DEL SUBSTRATO ROCCIOSO (PELITE MARNOSA)”
Ricostruzione: interpolazione delle quote di questa superficie determinate in
corrispondenza della verticale delle prospezioni geognostiche.
La scala colorimetrica degli intervalli di quota evidenzia, in particolare:
⋅ un “alto” del substrato, in corrispondenza dell’asse del dosso morfologico;
⋅ un “avvallamento” del substrato, nel settore prospiciente il selettore.
9
▪
TAV. G4: “SPESSORE LITOSTRATO GHIAIA”
Ricostruzione: interpolazione degli spessori di questo litostrato5 determinati in
corrispondenza della verticale delle prospezioni geognostiche.
Nel 70% circa della superficie indagata lo spessore del litostrato “ghiaia” varia da 0,50
m a 1,50 m. I maggiori spessori (2-3 m) si riscontrano nel settore centrale di monte
della superficie medesima.
Questo volume di ghiaia è dell’ordine di grandezza di 104 m3.
▪
TAV. G5: “ZONAZIONE DEL TERRENO DI RIPORTO E DEL SOGGIACENTE DETRITO DI
VERSANTE”
Si evidenzia il dominio areale di questi litostrati, cui associare la problematica
esecuzione di sbancamenti/scavi e rilevati arginali.
▪
TAV. G6: “SEZIONI LITOSTRATIMECCANICHE”
Evidenziano il rapporto spaziale dei litostrati. Le indicazioni progettuali prefigurano
preponderanti volumi di sbancamento/scavo nelle peliti marnose della “Formazione
del Torrente Ghiara”; in subordine, in ghiaia.
3.3. Caratterizzazione geomeccanica e permeabilità dei litostrati
TERRENO DI RIPORTO ANTROPICO/DETRITO DI VERSANTE s.l./SUOLO
I litostrati, di diversa genesi, disposti dall’alto verso il basso, secondo la sequenza,
terreno di riporto antropico/detrito di versante s.l./suolo, sono caratterizzati da
“scarsa/praticamente nulla” consistenza.
LITOSTRATO
Terreno di riporto antropico
Detrito di versante s.l.
Suolo
NDPSHmr
2–5
2
2-9
NSPTeqr
3-7
3
3 - 13
NSPTeqm
4
3
6
NDPSHmr: range dei valori medi NDPSH relativi alle verticali indagate
NSPTeqr: range dei valori medi equivalenti NSPT
NSPTeqm: media dei valori medi equivalenti NSPT
GHIAIA (con limo sabbioso)
Classificazione CNR-UNI 10006: A1-b
⋅
Tessitura: ghiaia sabbiosa;
⋅
Qualità portanti come terreno di sottofondo in assenza di gelo: da eccellenti a
buone;
⋅
Azione del gelo sulle qualità portanti del terreno di sottofondo: nessuna;
⋅
Ritiro a rigonfiamento: nullo
⋅
Permeabilità: elevata
Peso di volume (γ)= 20 KN/m3 (stima)
Conducibilità idraulica (K): 10-2÷10-3 cm/s (stima)
Densità relativa (Terzaghi-Peck, in relazione ad NSPT): “Media”
5
Lo spessore del litostrato “Ghiaia” comprende anche quello del litostrato “limo sabbioso e ghiaia” la cui
presenza è stata interpretata dai diagrammi penetrometrici di P4 e P8
10
Nella seguente tabella il litostrato è caratterizzato in termini di resistenza alla
penetrazione dinamica, espressa dai valori di NSPTeqm (valore medio del numero colpi
equivalenti della prova SPT)
DPSH
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
Media
NDPSHr
14 - 27
GHIAIA
NDPSHm
20
NSPTeqm
30
14 – 29
9 – 18
10 – 24
9 – 25
13 – 24
13 – 34
20
15
16
16
20
21
30
22
24
24
30
31
10 – 18
13
19
26
In relazione ai valori minimo, medio e massimo di NSPTeqm si determinano i seguenti valori
dell’angolo di resistenza al taglio (φ) e del modulo di Young (E)
ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO*
φmin (°)
φmed (°)
φmax (°)
33
35
36
MODULO ELASTICO**
Emin (MPa) Emed (MPa) Emax (MPa)
33
38
42
* Shioi e Fukuni (J.N.R.), 1982
φ: angolo di resistenza al taglio
** Relazione E-NSPT, Denver 1982
E: modulo di Young
LIMO SABBIOSO/GHIAIA
Questo litotipo è stato evidenziato (interpretazione) esclusivamente in corrispondenza
delle prove penetrometriche dinamiche DPSH, P2 e P4
DPSH
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
Media
LIMO SABBIOSO/GHIAIA
NDPSHr
NDPSHm
NSPTeqm
4 – 11
8
12
3–6
4
6
9
Peso di volume (γ)= 19 KN/m3 (stima)
Conducibilità idraulica (K): 10-3÷10-4 cm/s (stima)
Densità relativa (Terzaghi-Peck, in relazione ad NSPT): “Sciolta”
11
ANGOLO DI RESISTENZA AL TAGLIO*
φmin (°)
φmed (°)
φmax (°)
29
30
31
MODULO ELASTICO**
Emin (MPa) Emed (MPa) Emax (MPa)
23
26
28
* Shioi e Fukuni (J.N.R.), 1982
φ: angolo di resistenza al taglio
** Relazione E-NSPT, Denver 1982
E: modulo di Young
“PELITE MARNOSA”
A titolo comparativo si riportano i valori di parametri geomeccanici relativi a marne
fratturate della formazione di M. Morello (Appennino Tosco-Emiliano)
γ
E
ν
cpicco
φpicco
(KN/m3)
MPa
(°)
GPa
24
0,24 - 0,30 33 - 37 3.0 – 6.0 0.25
γ = peso di volume
cpicco= coesione di picco
φpicco= angolo di resistenza al taglio di picco
E= modulo di deformabilità
ν= coefficiente di Poisson
Da prove di laboratorio eseguite contestualmente al presente studio su spezzoni di carota
risultano le seguenti caratteristiche litotecniche della pelite marnosa presente nel sito.
SONDAGGIO
SG1
SG2
CAMPIONE
N.
C1
C2
C1
C2
PROFONDITA’
m
7.0 – 7.5
8.2 – 9.0
4.5 – 5.0
5.5 – 5.9
LUNGHEZZA
cm
50
80
50
40
DESCRIZIONE
Marna grigia. Struttura omogenea;
assenza di discontinuità significative.
Consistenza tenera. Debole reazione
ad HCl
γ
KN/m3
22.3
22.9
22.6
22.9
σc
MPa
9.13
7.50
5.85
6.74
Is(50)
0.38
0.26
γ = peso di volume
σc= resistenza a compressione monoassiale
Is(50)= resistenza al punzonamento (PLT) corretta
Nota: i valori di σc indicano “Bassa” resistenza alla compressione monoassiale.
Nella seguente tabella, il litostrato è caratterizzato in termini di resistenza alla
penetrazione dinamica delle prove DPSH, espressa dai valori NSPTeqm (valore medio del
numero colpi equivalenti della prova SPT), nonché dai valori NSPT delle prove SPT nei fori
di sondaggio.
12
DPSH
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P10
SONDAGGI
SG1
SG2
PELITE MARNOSA
NDPSHm
NSPTeqm
NSPT
100
100
53
80
67
100
43
65
51
77
80
100
45
68
58
87
33
49
34
51
40; R
68; R
Indice RQD% eseguito sulle carote dei sondaggi SG1, SG2.
SONDAGGIO
SG1
SG2
TIPO
CAROTIERE
T6 S
T6 S
T6 S
T6 S
T2
T2
T2
T2
CORSA DEL CAROTIERE
VALORE
INTERVALLO
ASSOLUTO
PROFONDITA’
(m)
(m)
2.70 – 4.20
1.50
4.20 – 5.70
1.50
5.70 – 6.75
1.05
6.75 – 8.20
1.45
8.20 – 10.00
1.80
2.80 – 4.20
1.40
4.20 – 6.40
2.20
6.40 – 8.20
1.80
LUNGHEZZA
CAROTA
ESTRATTA
(m)
1.35
1.35
1.05
1.28
1.80
1.36
2.10
1.80
%
CAROTAGGIO
RQD
%
90
90
100
92
100
97
95
100
70
79
100
100
100
97
86
100
Classificazione dell’ammasso roccioso in funzione di RQD
RQD%
50 - 75
75 – 90
90 - 100
QUALITA’ DELLA ROCCIA
Mediocre
Buona
Molto buona
Commento
La qualificazione della roccia, “Buona/Molto Buona”, in funzione di RQD determinato sulle
carote, contrasta apparentemente con quella, “Mediocre”, associabile ad RQD
determinato sull’ammasso roccioso (v. schede rilievi geomeccanici in elaborato “Ga”). Ciò
dipende dal fatto che con i sondaggi si intercetta un numero inferiore di famiglie di
discontinuità, considerata la giacitura sub verticale della maggior parte di queste. Inoltre,
causa detensionamento ed elevata alterabilità intrinseca, nell’ammasso roccioso in
affioramento tendono a formarsi, in corrispondenza di piani di debolezza, discontinuità
che ne determinano, così, una qualità inferiore.
Ne consegue che L’RQD può non costituire un’adeguata misura dello stato di fatturazione.
Molte sono le perplessità che sorgono specialmente in rocce tenere, come nella
fattispecie, molto fratturate o interessate da disomogeneità/giunti, sensibili a rilascio
tensionale ed a variazioni di contenuto d’acqua.
Per quanto sopra argomentato, in riferimento agli interventi progettuali si ritiene
consono/opportuno qualificare “Mediocre”, la roccia substrato fondale dei manufatti e,
per lo più, “Buona” quella interessata dagli scavi funzionali alla realizzazione dell’invaso.
13
Conducibilità idraulica da prove Lugeon eseguite nei fori di sondaggio
SONDAGGIO
SG1
SG2
Intervallo di profondità
(m)
6.00 – 8.20
5.00 – 8.15
PROVA LUGEON
U.L.
Valore Classificazione
/
Molto basso
57
Alto
Conducibilità idraulica (cm/s)
Range*
Valore**
<1x10-5
/
6x10-4÷1x10-3
5.7x10-4
U.L.: Unità Lugeon
* Associato alla classificazione (da letteratura)
** Calcolato in riferimento a: 1 U.L.= 1÷1.3x 10-5 cm/s
Determinazione di parametri geotecnici dell’ammasso roccioso in funzione dell’indice RMR
(secondo Beniawski 1989; v. schede rilievi geomeccanici in elaborato “Ga”)
AFFIORAMENTO
GM1
GM2
RMRbase
52
47
RMRcorretto
43
39
PARAMETRI GEOTECNICI
c (KPa) ϕ (°) ED (GPa)
260
31
11
235
29
8
c= 5 RMRbase (coesione)
ϕ= 0.5 RMRbase + 5 (angolo di resistenza al taglio)
ED= 10 (RMRbase – 10)/40 (modulo di deformabilità)
Nota: I valori di RMRcorretto individuano la classe III di cinque (range di valori: 41 – 60),
cui associare una qualità dell’ammasso roccioso, “Mediocre”.
Schema geotecnico di sintesi
PARAMETRI GEOTECNICI
LITOLOGIA
Terreno di riporto antropico
Detrito di versante s.l.
Suolo
Ghiaia
Limo sabbioso e ghiaia
Pelite marnosa
γ (KN/m3)
17
17
18
20
19
22.6
K (cm/s)
5.7*10-4
NSPT
3-7
3
3-13
19-31
6-12
40-87/R
RMRb
47-52
c (KPa)
ϕ (°)
E (MPa)
33-42
23-28
235-260
33-36
28-30
29-31
ED (GPa)
8-11
I valori inferiori dei parametri geotecnici sono assumibili come valori “caratteristici”
14
5. CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE DI MASSIMA CIRCA LA REALIZZAZIONE DELLE
OPERE
Il progetto della cassa di laminazione prevede i seguenti interventi ed opere:
a. sbancamenti e scavi in genere, funzionali alla realizzazione dell’invaso ed opere
accessorie;
b. arginatura perimetrale per il contenimento dei maggiori volumi d’invaso;
c. manufatti regolatori:
⋅ modulatore
⋅ stramazzo
⋅ restitutore
In riferimento alle indicazioni progettuali, si esprimono le seguenti valutazioni di
massima:
a.
Sbancamenti e scavi in genere, funzionali alla realizzazione dell’invaso
A favore di sicurezza, con criterio comparativo (v. scarpate subverticali dell’alveo inciso),
si stimano stabili i fronti di scavo di progetto (pendenze max.: 2/3÷3/4) nei litostrati
“suolo”, “ghiaia”/“limo sabbioso/ghiaia” e “pelite marnosa”.
Anche nel caso di quest’ultimo litotipo potrà essere utilizzato un escavatore idraulico
munito di benna dentata, da sostituirsi con martello per la disgregazione degli strati più
resistenti, in particolare, carbonatici, intercalati alla compagine pelitico-marnosa.
b.
Arginatura perimetrale per il contenimento dei maggiori volumi d’invaso
L’arginatura, previa asportazione di uno stato di “suolo” di 0.20÷0.30 m, potrà essere
realizzata con ghiaia e/o con pezzame minuto di pelite marnosa, disposti in strati
omogenei compattati, di spessore 0.30÷0.40 m. Si stimano stabili i fianchi arginali di
progetto con pendenza max. 2/3.
Nota riferibile ai punti a. e b.:
In corrispondenza del settore con riporto antropico cui soggiace, in parte, detrito di
versante s.l., la fattibilità di scavi e riporti (rilevato arginale) di progetto è subordinata
all’esecuzione di
▪ interventi di bonifica (asportazione e sostituzione) o di miglioramento di questi
litostrati;
▪ opere provvisionali e/o definitive di stabilizzazione e contenimento
c.
Manufatti regolatori
Si prevede la realizzazione del piano di appoggio dei manufatti nel litotipo “pelite
marnosa”. In particolare, nel caso del modulatore, trattasi di una sezione d’alveo con
roccia in affioramento, perciò, relativamente più alterata e fratturata. Tuttavia i
parametri geomeccanici dell’ammasso roccioso, valutati in queste condizioni (v. capitolo
precedente), prefigurano valori di resistenza del medesimo, superiori all’azione dei carichi
(Rd>Ed).
A titolo orientativo si riporta che, secondo Bowles, la resistenza ammissibile della roccia,
per bassi valori di RQD, è dell’ordine di 1/10 della resistenza a compressione monoassiale
ottenuta su campioni di roccia integri. Nella fattispecie risulta dunque un valore di circa
600 KPa.
Ziber Cattini geologo
15

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