Studio Geologico Francesco Dettori | Geotecnica Geofisica Ambiente

Iscr. Ordine dei Geologi Emilia Romagna n. 1002

Il territorio italiano è caratterizzato da una grande varietà di forme del paesaggio; le zone montane lasciano il posto alla fascia pedemont...

Il territorio italiano è caratterizzato da una grande varietà di forme del paesaggio; le zone montane lasciano il posto alla fascia pedemontana, che degrada a sua volta verso la pianura, interessata da un complesso ed articolato sistema idrografico. Ognuna di queste tipologie di paesaggio mostra specifiche problematiche idrogeologiche, geotecniche e di dissesto, in merito alle quali lo Studio propone soluzioni differenziate.

La relazione geologica e geotecnica
Struttura e finalità
La relazione geologica e geotecnica, intesa come l’insieme delle scelte progettuali, dei risultati delle indagini, della caratterizzazione e della modellazione del terreno, unitamente ai calcoli per il dimensionamento delle opere e alla descrizione delle fasi e modalità costruttive, si basa su una serie di indagini in sito ed in laboratorio.
La ricostruzione della stratigrafia del sottosuolo, finalizzata alla creazione dei modelli geologici e geotecnici, viene effettuata mediante il rilievo geologico-geomorfologico di superficie, la consultazione delle note bibliografiche disponibili e l'acquisizione di dati di prove geognostiche.

Prove geognostiche
La penetrometria statica CPT (Cone Penetration Test) viene effettuata infiggendo nel terreno, alla velocità di 2 cm/sec, una punta meccanica Begemann. La punta presenta alla sua estremità inferiore un cono avente un angolo al vertice di 60°, un diametro alla base di 36 mm e un’area di base di 10 cm2. Esso supporta lungo lo stelo un manicotto d’attrito, la cui superficie laterale è di 150 cm2. I parametri geotecnici della prova sono ricavati dalla lettura di campagna dell’infissione della sola punta (Rp), e della punta e del manicotto (Rl). Si ottengono così i valori di resistenza alla punta (qc) e di resistenza laterale locale (fs), espressi in MPa, per ogni 20 cm di terreno attraversato. Dal rapporto qc/fs è possibile definire un modello litostratigrafico e geotecnico del sottosuolo, nonché una valutazione statistica dei dati numerici di resistenza. Il modello elaborato tiene conto dell’insieme delle caratteristiche fisico-meccaniche dei terreni coinvolti nell’intervento in progetto, entro un volume reputato significativo. Tutti i parametri sono estrapolati da una “stima ragionata e cautelativa” del dato sperimentale acquisito. A partire dai parametri ricavati e da un modello di fondazione indicato nelle tavole di progetto preliminare, è possibile effettuare il calcolo del carico limite, del valore di resistenza del sistema geotecnico (Rd) e della costante di sottofondo (ks) del terreno.
Durante la penetrometria CPTU, un piezocono (punta elettrica) acquisisce, durante un movimento continuo di spinta, le grandezze qc (resistenza di punta) e fs (attrito laterale) ogni 2 centimetri di profondità contro i 20 centimetri ottenibili dalla punta meccanica di tipo Begemann. Il sistema acquisisce inoltre il valore della U (Pressione Idrostatica nei Pori), l'angolo di inclinazione della batteria di aste ed il tempo di dissipazione (tempo intercorrente misurato tra la misura della sovrapressione ottenuta in fase di spinta e la pressione misurata in fase di alleggerimento di spinta).
La penetrometria dinamica superpesante DPSH (Dynamic Probing Super Heavy) consiste nell'infiggere nel terreno una punta conica (per tratti consecutivi δ) misurando il numero di colpi N necessari. L’attrezzatura utilizzata è ancorata al terreno mediante eliche, con maglio di battuta pari a 63,5 kg fatto cadere da un'altezza di 0,75 m. La penetrazione standard L è di 0,20 m, il diametro della punta conica D è di 50,5 mm e l'angolo di apertura α della punta è di 90°. La elaborazione, interpretazione e visualizzazione grafica della penetrometria dinamica consente di “catalogare e parametrizzare” il suolo mediante un raffronto sulle consistenze dei livelli attraversati e una correlazione diretta con sondaggi geognostici per la caratterizzazione stratigrafica. La sonda penetrometrica permette inoltre di riconoscere abbastanza precisamente lo spessore delle coltri sul substrato, la quota di eventuali falde e superfici di rottura sui pendii.
Al fine di caratterizzare nel dettaglio i terreni, è possibile eseguire un sondaggio a carotaggio continuo. L’indagine è effettuata mediante una sonda idraulica attrezzata con carotiere semplice (diam. 101 mm) e rivestimento foro in diametro 127 mm. Il prelievo di carote di terreno avviene in continuità stratigrafica. I campioni, sistemati in apposite cassette catalogatrici, possono essere classificati per qualità alla categoria Q1/Q2. Ciò consente un buon riconoscimento litostratigrafico, granulometrico, del colore e delle fasi minerali, della consistenza (anche mediante indagini speditive quali il “pocket penetrometer” e il “torvane test”), del grado di umidità e della presenza di inclusi quali sostanza organica, calcinoli o altro. A profondità ritenute particolarmente importanti possono essere prelevati campioni di terreno di categoria Q5. Tale campionamento, ottenuto mediante opportuni procedimenti (senza rotazione della batteria di aste) e con l’ausilio di particolari fustelle in acciaio a pareti sottili (Shelby), consente di preservare il terreno per le analisi geotecniche di dettaglio da eseguirsi in laboratorio. Il campionatore utilizzato è in acciaio inox a pareti sottili e ha diametro standard pari a 88,9 mm. Il campionatore, una volta estratto, è sigillato mediante paraffina su entrambi i lati, quindi conferito presso un laboratorio per analisi sui terreni avente Autorizzazione dal Ministero delle Infrastrutture con Decreto di Concessione n°53083 del 01/03/05 ai sensi dell'art. 59 del D.P.R. 380/01. Durante la perforazione possono essere eseguiti i cosiddetti Standard Penetration Test (SPT), con lo scopo di valutare il grado di compattezza/addensamento dei terreni attraversati. Si tratta di una prova che consente di determinare la resistenza offerta dal terreno alla penetrazione dinamica di una punta infissa a partire dal fondo foro del sondaggio.

Alle problematiche di tipo litologico ed idrologico si affiancano quelle legate al rischio sismico. In quasi tutto il territorio italiano so...

Alle problematiche di tipo litologico ed idrologico si affiancano quelle legate al rischio sismico. In quasi tutto il territorio italiano sono presenti articolati sistemi di faglie, che possono generare terremoti con effetti talvolta devastanti per le infrastrutture, sia nelle zone montane sia nelle zone di pianura. Lo Studio svolge studi di microzonazione sismica e di risposta sismica locale, verifica i fenomeni di instabilità e liquefazione del terreno, propone soluzioni tecniche finalizzate alla riduzione della pericolosità e della vulnerabilità.

Relazione geofisica
Struttura e finalità
La relazione geofisica si basa sulla determinazione della pericolosità del rischio sismico, la quale a sua volta dipende dalla "pericolosità sismica di base" e dalla "pericolosità sismica locale".
Per "pericolosità sismica di base" si intende l'insieme delle caratteristiche sismiche dell’area, cioè le sorgenti sismiche, l’energia, il tipo e la frequenza dei terremoti. Per "pericolosità sismica locale" si intendono invece le caratteristiche geologiche e morfologiche specifiche del territorio, in quanto alcuni depositi e forme del paesaggio possono modificare il moto sismico in superficie e costituire aspetti predisponenti al verificarsi di fenomeni di amplificazione o di instabilità dei terreni (cedimenti, frane, fenomeni di liquefazione).

Campagne di indagine
Una campagna di indagine geofisica largamente impiegata è quella che utilizza il metodo MASW di tipo attivo, al fine di determinare la sismostratigrafia dell’area di intervento, nonché la velocità ponderata delle onde sismiche di taglio nei primi 30 metri a partire da piano campagna (Vs30), in riferimento alla nuova classificazione sismica del territorio (N.T.C. 23/09/05), al D.M. 14/01/08 (“Nuove N.T.C.”) ed alla delibera G.R.E.R. n. 1677 del 24/10/05. I dati ottenuti dalla prospezione sismica di superficie sono tarati sulla base dei dati stratigrafici e litologici presenti in bibliografia (pozzi, sezioni stratigrafiche, ecc.) e delle penetrometrie eseguite in sito. Un'opportuna elaborazione dei dati consente la costruzione del modello sismostratigrafico del terreno, la definizione del profilo di Vs con la profondità e quindi l’analisi di risposta sismica locale del suolo di fondazione, portando in ultima analisi all'individuazione della categoria sismica del sottosuolo ai sensi delle N.T.C..
Altra campagna di indagine geofisica è quella che utilizza il tromografo digitale per l'analisi HVSR del sottosuolo. Tale strumento misura il rumore di fondo e lo utilizza come funzione di eccitazione per identificare in maniera passiva, non invasiva e rapida le frequenze di risonanza del sottosuolo, che sono in relazione diretta con l’amplificazione sismica, oggi considerata da molti la prima causa di danno e distruzione durante un terremoto (Mulargia et al., 2007). Il rumore di fondo (microtremore), presente ovunque sulla superficie terrestre ed associato sia a fenomeni atmosferici che all’attività antropica, è relativo ad oscillazioni molto piccole (10-15 m/s2), con componenti spettrali che vengono scarsamente attenuate nello spazio e misurabili con tecniche di acquisizione dette passive. Tutte le onde elastiche dalla sorgente al sito subiscono modifiche al loro tragitto ed attenuazioni in relazione alla natura del sottosuolo attraversato. Le informazioni stratigrafiche contenute nei microtremori sono sovrapposte al rumore casuale e possono essere estratte attraverso metodologie come quella di Nakamura dei rapporti spettrali (HVSR – Horizontal to Vertical Spectral Ratio). Tale tecnica è utilizzata per la determinazione dell’amplificazione sismica locale e per stimare le frequenze principali di risonanza del sottosuolo, dati molto utili anche per la progettazione ingegneristica delle strutture (Castellaro, 2012). Il metodo considera i microtremori come composti in massima parte da onde di superficie (di Rayleigh) nelle componenti orizzontali e verticali, che vengono amplificate per effetto di sito a causa della presenza di discontinuità stratigrafiche nel sottosuolo. È quindi possibile ricostruire la forma spettrale del microtremore, in cui i picchi alle diverse frequenze rappresentano il rapporto tra la componente orizzontale e verticale dei segnali registrati.

La difesa del territorio è un argomento di sempre più cruciale importanza. Gli usi e le trasformazioni dell’ambiente naturale ed antropico p...

La difesa del territorio è un argomento di sempre più cruciale importanza. Gli usi e le trasformazioni dell’ambiente naturale ed antropico pongono la necessità di un sistema di monitoraggio continuo della qualità e delle risorse del territorio, finalizzato alla difesa attiva di quest'ultimo. Lo Studio si occupa della caratterizzazione e della gestione integrata delle risorse, dell'ambiente e dei siti contaminati, anche attraverso progetti di monitoraggio, bonifica e ripristini ambientali.

La relazione ambientale
Struttura e finalità
La caratterizzazione ambientale di un sito è identificabile con l’insieme delle attività che permettono di ricostruire i fenomeni di contaminazione a carico delle matrici ambientali, in modo da ottenere informazioni di base su cui prendere decisioni realizzabili e sostenibili per la messa in sicurezza e/o bonifica del sito (Allegato 2 al Titolo V, Parte Quarta del D.Lgs. 152/06 e ss.mm.ii.).
La normativa in materia di bonifica di siti inquinati, introdotta con l’art.17 del D.Lgs. 22/97 (Decreto Ronchi), è stata successivamente completata ed attuata dal DM 471/99 e poi modificata dal D.Lgs. 152/06.
Con il DM 471/99 sono stati definiti i limiti di accettabilità della contaminazione dei suoli e delle acque sotterranee in relazione alla destinazione d’uso dei suoli; le procedure di riferimento per il prelievo e l’analisi dei campioni; i criteri generali per la messa in sicurezza, bonifica ed il ripristino ambientale dei siti inquinati, nonché per la redazione dei relativi progetti.
Con il D.Lgs. 152/2006 sono state introdotte alcune importanti novità in termini di valori limite di riferimento e di procedure operative.
In particolare il D.Lgs. 152/06, al Titolo V Parte IV, recependo il D.M. 471/99, disciplina dal punto di vista tecnico-amministrativo le procedure da utilizzare in caso di fenomeni di contaminazione della matrice suolo e delle acque sotterranee.
L’iter tecnico per la valutazione dei fenomeni di contaminazione di un sito “potenzialmente” inquinato ha il suo inizio con la redazione del “Piano di Caratterizzazione”, da produrre in conformità all’Allegato 2 parte IV titolo V del D.Lgs. 152/06.
Secondo il D.Lgs 152/06 per caratterizzazione si intende il processo costituito dalle seguenti fasi:
1.Ricostruzione storica delle attività produttive svolte sul sito;
2.Elaborazione del Modello Concettuale Preliminare del sito e predisposizione di un piano di indagini ambientali, finalizzato alla definizione dello stato ambientale di suolo, sottosuolo e delle acque sotterranee;
3.Elaborazione del Piano di indagini;
4.Elaborazione dei dati raccolti e rappresentazione dello stato di contaminazione del suolo del sottosuolo e delle acque sotterranee;
5.Elaborazione del Modello Concettuale Definitivo;
6.Identificazione dei livelli di concentrazione residua accettabili sui quali impostare gli eventuali interventi di messa in sicurezza e/o di bonifica che si rendessero eventualmente necessari a seguito dell’Analisi di Rischio.
Le prime attività di questo elenco consistono nella raccolta di dati scaturiti da indagini storiche relative all’uso del sito, al suolo ed alle acque sotterranee. Qualora sia insufficiente indagare storicamente sull’origine dei fenomeni di potenziale contaminazione si possono effettuare in via preliminare delle indagini relative al suolo ed alla falda nell’area, ovvero prelevare i campioni delle matrici ambientali suolo ed acque sotterranee ed effettuare le analisi. Con questa fase si conclude il Piano Preliminare oggetto del presente documento.
L’eventuale messa in sicurezza e la bonifica del sito si renderà necessaria quando la contaminazione delle matrici ambientali, rilevata in sito, supera le CSC (concentrazioni soglia di contaminazione) tabellate nell’Allegato 5 al D.Lgs 152/06, e le CSR (Concentrazioni soglia di rischio) valutate con l’applicazione delle procedure di analisi di rischio sito specifica.