Regione Piemonte
Oggetto:
DOMANDA DI AUTORIZZAZIONE UNICA
Provincia di Biella
(ex art. 12 D.Lgs. n. 387/2003 e s.m.i.)
Titolo del Progetto:
Comune di Vigliano
IMPIANTO IDROELETTRICO VIGLIANO BIELLESE
Biellese
Denominazione elaborato:
RELAZIONE GEOLOGICA E GEOTECNICA
Committente:
SIPOWER SRL
Via de Marchi Gherini, 6
20128 Milano
Progettazione:
Data: maggio 2012
Commessa:
Impianto idroelettrico Vigliano – Comune di Vigliano Biellese
Relazione geologica e geotecnica
INDICE GENERALE
1.
Introduzione ....................................................................................................................................... 5
2.
Caratteristiche del progetto .............................................................................................................. 6
3.
Inquadramento geografico ................................................................................................................ 8
4.
Elementi del contesto geologico .................................................................................................... 10
5.
Caratteristiche geomorfologiche .................................................................................................... 13
5.1
Rilievo di dettaglio del sito di imposta dell'impianto ........................................................................... 13
6.
Caratteristiche idrogeologiche ....................................................................................................... 15
7.
Caratterizzazione sismica ............................................................................................................... 18
7.1
Valore di accelerazione massima atteso su sito di riferimento rigido ................................................. 18
7.2
Definizione della categoria di sottosuolo e del coefficiente di amplificazione stratigrafico ................. 19
7.3
Definizione del coefficiente di amplificazione topografico .................................................................. 20
7.4
Calcolo dell’accelerazione massima attesa in superficie ................................................................... 20
8.
Caratterizzazione geotecnica .......................................................................................................... 21
9.
Calcolo preliminare della capacità portante delle fondazioni ...................................................... 23
9.1
10.
Stima della capacità portante limite .................................................................................................. 23
Conclusioni ...................................................................................................................................... 26
ALLEGATI IN FONDO AL TESTO

Allegato 1: Carta geomorfologica del sito in esame con indicazione delle opere in progetto (scala 1:2.000)
2
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Relazione geologica e geotecnica
ALTRI ELABORATI DI PROGETTO RICHIAMATI IN RELAZIONE

RELAZIONE TECNICO-ECONOMICA E DI PROGETTO

TAVOLA 01 – Corografia e piano topografico (scale indicate);

TAVOLA 02 – Planimetria stato di fatto (scala 1:200);

TAVOLA 03 – Sezioni stato di fatto (scala 1:200);

TAVOLA 04 – Sezioni stato di progetto (scala 1:200);

TAVOLA 05 – Planimetria di progetto e sezione longitudinale alveo (scala 1:100)

TAVOLA 06 – Impianto: pianta, sezioni e particolari di progetto (scale indicate)

TAVOLA 07 – Particolari opere di sostegno (scala 1:100)

TAVOLA 08 – Planimetria vasca di carico/dissabbiatore (scala 1:100)

TAVOLA 09 – Cabina trasformatori (scala 1:50)

TAVOLA 10 – Cabina di connessione alla rete elettrica nazionale (scale indicate)

TAVOLA 11 – Movimento terra

RELAZIONE IDROLOGICA E IDRAULICA
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Relazione geologica e geotecnica
INDICE DELLE TABELLE
TABELLA 1 – RIEPILOGO DEI PARAMETRI SISMICI PER IL SITO DI RIFERIMENTO.
20
TABELLA 2 – CALCOLO DELLA CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI EFFETTUATO SECONDO L’APPROCCIO 1, M1. 24
TABELLA 3 – CALCOLO DELLA CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI EFFETTUATO SECONDO L’APPROCCIO 1, M2. 25
INDICE DELLE ILLUSTRAZIONI
FIGURA 1 - IMMAGINE TRATTA DA GOOGLE EARTH RELATIVO AL TRATTO DI VALLE CONSIDERATO; AL CENTRO È
VISIBILE LA BRIGLIA DI INTERESSE; IN POSIZIONE RETROSTANTE SI SCORGE IL CENTRO ABITATO DI VIGLIANO
BIELLESE.
8
FIGURA 2 - ESTRATTO CTR 1:10.000 (FOGLIO 115929). IL CERCHIO ROSSO INDICA L’AREA DI INSERIMENTO DELLE OPERE
IN PROGETTO E LA POSIZIONE DELLO SBARRAMENTO ESISTENTE.
9
FIGURA 3 - ESTRATTO DELLA CARTA GEOLOGICA D'ITALIA IN SCALA 1:100.000 – FOGLIO 43, BIELLA, PER LA ZONA DI
INTERESSE (VEDASI CERCHIO ROSSO). NEL TESTO SI RIPORTA LA SPIEGAZIONE DEI SIMBOLI.
12
FIGURA 4 - ESTRATTO DELLA CARTA GEOIDROLOGICA (TAV. 8) DEL PIANO REGOLATORE GENERALE COMUNALE DI
VIGLIANO BIELLESE CON INDICAZIONE (CERCHIO ROSSO) DELL'AREA DI INSERIMENTO DELLE OPERE IN
PROGETTO. DI SEGUITO SI RIPORTA LA LEGENDA DI INTERESSE.
16
FIGURA 5 – COLONNA STRATIGRAFICA E LITOTECNICA PER I TERRENI DEL SITO DI PROGETTO (ESTRATTO DA
ELABORATO GEOLOGICO A SUPPORTO DEL PRGC DI VIGLIANO BIELLESE).
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Relazione geologica e geotecnica
1. INTRODUZIONE
La presente relazione è stata realizzata nell’ambito dello studio di fattibilità di un impianto idroelettrico da
realizzarsi sul Torrente Cervo in comune di Vigliano Biellese (provincia di Biella).
Lo scopo dello studio è di valutare in via preliminare le condizioni geologiche, idrogeologiche e geotecniche
del territorio su cui si prevede di realizzare le opere, per evidenziare gli aspetti di principale interesse dal punto
di vista della fattibilità dell’opera.
Lo studio si è articolato attraverso l’acquisizione e l’analisi preliminare di dati bibliografici e l’esecuzione di
sopralluoghi di terreno compiuti prevalentemente nel periodo aprile-luglio 2011.
La documentazione bibliografica di riferimento si basa su sopralluoghi esperiti nell’area oggetto d’intervento e
sulla bibliografia disponibile relativa alle aree interessate alle opere in progetto, in particolare sul contributo
documentale:

Piano Regolatore Generale Comunale. Indagini geologiche, idrogeologiche e geologico-tecniche.
Relazione Geologico-tecnica. Elab. 11 – Dott. Geol. E. Vanoni, Dott. Ing. M. Vanoni, Dott. Ing. A.. Riva
(ovembre 2001 – Luglio 2003).

Carta Geologica d'Italia in scala 1:100.000 – Foglio 43 Biella – Servizio Geologico d'Italia (1967).

Inventario dei Fenomeni Franosi in Italia – Servizio Geologico Apat.

Piano Territoriale Provinciale – Provincia di Biella.

Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico – Autorità di Bacino del Fiume Po.
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Relazione geologica e geotecnica
2. CARATTERISTICHE DEL PROGETTO
Le opere in progetto si ubicano:

sul Torrente Cervo, corpo idrico iscritto nell’elenco delle acque pubbliche ed appartenente al reticolo
idrico principale;

in coincidenza di una briglia esistente;

nei pressi del ponte stradale che collega Vigliano a Candelo, a sud del centro abitato.
In coincidenza della briglia sopraccitata, sussiste un salto di fondo del fiume utile alla produzione idroelettrica.
Le opere di captazione e restituzione delle acque dell’impianto idroelettrico in progetto si ubicano in destra
orografica del T. Cervo (coordinate Gauss Boaga presa: x: 1430655 y:5044892 – restituzione x: 1430745 y:
5044892).
Le opere consistono in un'opera di presa da realizzarsi appena a valle del ponte stradale comunque a monte
del salto esistente, in un breve canale di derivazione al cui termine verrà realizzato il sistema
dissabbiatore/vasca di carico. La condotta forzata si svilupperà per una lunghezza stimata di ca. 50 m lungo
l'argine destro sino a raggiungere l'edificio centrale posizionato a valle del sistema di biglie; la restituzione
delle acque turbinate avverrà al piede di quest'ultimo. La centrale idroelettrica si sviluppa su più livelli e sarà
equipaggiata da n. 2 turbine kaplan ad asse verticale; i generatori e saranno posizionati sul livello superiore,
oltre la quota di massima piena di riferimento; i trasformatori sono previsti in apposita cabina elettrica
posizionata nei pressi del piazzale di cava attuale, ad una distanza di ca. 15 m dall’alveo. La cabina di
trasformazione sarà collegata mediante cavidotto BT interrato alla centrale di produzione (lunghezza 40 m).
La quota massima utile di regolazione dell'impianto (innalzamento) è stata definita oltre che sulle esigenze
delle turbine sopraccitate, in funzione dell’idraulica del fiume nello specifico tratto. Si è proceduto a tal fine a
reperire tutte le informazioni bibliografiche disponibili e sono state condotte verifiche specifiche sul campo, con
l’obiettivo di creare una struttura che non vada a modificare in modo sostanziale l’attuale funzionalità idraulica
del tratto di fiume in oggetto. Per ottimizzare il rendimento delle macchine l’attuale dislivello geodetico della
traversa1 sarà implementato mediante l’inserimento sul coronamento della traversa di un gommone di
1
quantificato mediante rilievo topografico di dettaglio (vedasi planimetria di rilievo) in condizioni di portata fluviale prossime alla
6
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Relazione geologica e geotecnica
regolazione completamente sgonfiabile in condizioni idrauliche critiche in maniera automatica.
A tale proposito si rimarca infatti che:

dalle verifiche condotte sulle caratteristiche degli argini nelle sezioni a monte (dati rilievo), si può
rilevare la continuità degli argini sia in destra che in sinistra orografica, con quote di coronamento
mediamente superiori di 2-3 m rispetto alla quota di regolazione ottenuta con l'inserimento del
gommone di regolazione.
L'accesso alla centrale di produzione sarà assicurato dalla realizzazione di una pista dedica che si svilupperà
dal piazzale delle cave dismesse e scenderà sino al livello superiore della centrale idroelettrica; l'opera sarà
realizzata in principio mediante scavo lungo il perimetro del piazzale esistente, poi tramite rilevato con
terrapieno sostenuto a monte e a valle da terre armate e gabbionate di sostegno. Nell'economia del progetto si
prevede di posizionare la condotta forzata sotto la pista di accesso, consentendo in questo senso di limitare gli
scavi e le modifiche al territorio.
Tra le opere accessorie all'impianto, si prevede di inserire un sistema di paratoie di sghiaio nella porzione
destra della traversa esistente (si veda la planimetria di progetto per la posizione e la tipologia) a fianco delle
quali sarà realizzata la bocca di deflusso della portata di salvaguardia.
Si prevede infine la sistemazione dell'alveo fluviale mediante movimentazione in loco del materiale detritico
presente ed il rifacimento del muraglione di protezione delle piene laddove intaccato dalle opere.
La connessione alla rete MT, secondo quanto indicato nel preventivo di connessione alla rete MT (codice di
rintracciabilità “T0392481”) trasmesso da Enel Distribuzione, prevede l’allacciamento alla rete di Distribuzione
tramite inserimento di uno scomparto di consegna secondaria MT/BT “Fiora” e la posa di cavo MT interrato
(lunghezza stimata pari a 200 m) di collegamento tra il nuovo scomparto di consegna e la cabina di
trasformazione dell’impianto.
media disponibile e come tali rappresentative ai fini della rappresentazione del dislivello medio utile per lo sfruttamento
idroelettrico.
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3. INQUADRAMENTO GEOGRAFICO
L’area di studio è situata nel territorio comunale di Vigliano Biellese (provincia di Biella), nei pressi del confine
sud, lungo la sponda destra del Torrente Cervo, corso d’acqua oggetto di domanda di derivazione (vedasi
figura sottostante).
Figura 1 - Immagine tratta da Google Earth relativo al tratto di valle considerato; al centro è visibile la briglia di interesse;
in posizione retrostante si scorge il centro abitato di Vigliano Biellese.
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Relazione geologica e geotecnica
Figura 2 - Estratto CTR 1:10.000 (foglio 115929). Il cerchio rosso indica l’area di inserimento delle opere in progetto e la
posizione dello sbarramento esistente.
Il bacino idrografico sotteso dalla captazione in progetto ha una superficie di circa 131 km 2; la quota di
chiusura è posta a circa 297 m s.l.m. in corrispondenza dell’opera di presa.
Il Cervo nasce nel gruppo montuoso del Monte Rosa e si inserisce all'interno del più vasto bacino idrografico
del Sesia.
Il torrente Cervo presenta una superficie complessiva di circa 1.024 kmq e un bacino idrografico caratterizzato
nella parte più alta da una una morfologia montana, con quote anche superiori ai 2.000 m s.l.m.. Nel primo
tratto il torrente e i suoi affluenti sono molto incisi e presentano un trasporto solido rilevante; più a valle i corsi
d'acqua si allargano ad assumere una morfologia terrazzata, con andamento che passa da ramificato nel
tratto superiore (fino al ponte di Cossato) a monocursale sinuoso, con frequenti barre laterali e subordinate
barre e isole stabili.
L'area in esame, posizionata a valle di Biella, si inserisce nel tratto di pianura del Cervo.
9
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Relazione geologica e geotecnica
4. ELEMENTI DEL CONTESTO GEOLOGICO
La ricostruzione dell’assetto geologico e idrogeologico generale è stata condotta a partire da strumenti
conoscitivi attualmente disponibili per il territorio regionale e comunale (vedasi capitolo precedente), a cui si
sono aggiunti approfondimenti specifici effettuati dal tecnico scrivente volti alla verifica e puntualizzazione delle
informazioni pregresse per l’area interessata dall’intervento.
Il progetto in esame si sviluppa nella zona occidentale della Pianura padana, in corrispondenza dell'Alta
Pianura Piemontese e più precisamente nel settore centro-occidentale del Biellese meridionale.
Il contesto geologico regionale nel quale è inserita l'area è compreso nel Foglio 43, Biella della Carta
Geologica d'Italia a scala 1:100.000.
Con riferimento alla figura sottostante l'area interessata dal progetto insiste su depositi prevalentemente
fluviali del quaternario, originatisi duranti le fasi di ritiro del ghiacciaio balteo della Valle d'Aosta e attualmente
in età olocenica.
I depositi alluvionali sopra menzionati, insieme con i depositi fluvioglaciali e glaciali riconoscibili nelle vicinanze
(ad es. a Candelo), appoggiano sui depositi villafranchiani di età dal Pliocene al Pleistocene inferiore, in
genere contraddistinti a tetto da una superficie erosionale. Questi ultimi costituiscono un complesso di
sedimenti di transizione da ambiente marino a continentale e sono costituiti da alternanze di livelli ghiaiososabbiosi e livelli più fini da argilloso-limosi a sabbioso-argillosi.
Di seguito si riporta la descrizione delle litologie e delle formazioni riconoscibili in cartografia (vedasi figura
seguente):
 Alluvioni attuali e recenti a2 (Età: Olocene) – Depositi prevalentemente ghiaiosi e ciottolosi, non
alterati, in matrice sabbiosa, appartenenti agli alvei attivi ed abbandonati. Sono distribuiti lungo i corsi
d’acqua principali e risultano in gran parte inondabili nel corso di piene eccezionali.
 Alluvioni antiche a1 (Età: Olocene inf.) - Depositi fluviali e fluvioglaciali wurmiani, terrazzati, non
alterati, costituiti in prevalenza da ghiaie ciottolose e sabbiose con ridotta copertura grigio-bruna.
 Fluvioglaciale Wurm-Riss FgWR (Età: Pleistocene sup. - Pleistocene medio) - Depositi di origine
fluvioglaciale appartenenti al livello fondamentale della pianura, costituiti da ghiaie e ciottoli in matrice
sabbiosa con debole strato di alterazione bruno-giallastro e coperture loessiche sabbioso-limose con
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Relazione geologica e geotecnica
spessore non superiore al metro.
 Fluvioglaciale Riss FgR (Età: Pleistocene medio) - Depositi fluvioglaciali costituiti da ghiaie alterate in
matrice sabbioso limosa con lenti sabbioso-argillose. Tali depositi formano un alto ed esteso sistema
di terrazzi che si raccordano con le cerchie moreniche rissiane e sono ricoperti da un paleosuolo
essenzialmente argilloso di colore rosso-arancio che presenta inclusioni di ciottoli silicatici alterati.
Sono raccordati alle alluvioni più recenti da scarpate di modesta altezza, generalmente inferiori a 10
m.
 Fluvioglaciale Mindel FgM (Età: Pleistocene inferiore) - Depositi fluvioglaciali costituiti da ghiaie e
ciottoli rosso-bruni molto alterati, con potente paleosuolo argilloso rosso-bruno definito “ferretto”. Al di
sopra del paleosuolo possibile presenza di placche di loess giallastro debolmente argillificato
tardorissiano. I suddetti depositi costituiscono gli alti terrazzi ondulati raccordantisi con le cerchie
moreniche più antiche ed esterne.
 Sedimenti del Villafranchiano I (Età: Villafranchiano) – Si tratta di alluvioni grossolane, intensamente
ferrettizzate, che costituiscono gli altopiani (Villafranchiano sup.) oppure risultano costituiti da ridotte
lenti di sabbie argillose con stratificazione incrociata di tipo deltizio (Villafranchiano inf.).
 Sabbie Plioceniche P (Età: Pliocene) – Sabbie, ghiaie, argille sabbiose e marne.
A Nord, oltre la pianura del Cervo e lontano dall'area di interesse, i depositi quaternari lasciano affiorare il
substrato roccioso, qui rappresentato dai termini magmatici e metamorfici relativi alla Serie Diorito-Kinzigitica
Ivrea-Verbano (gneiss biotitici-silliminatici, graniti bianchi biotitici, dioriti quarzifere biotitico-anfibolitiche, basalti
e gabbri in filoni).
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Relazione geologica e geotecnica
Figura 3 - Estratto della Carta Geologica d'Italia in scala 1:100.000 – foglio 43, Biella, per la zona di interesse (vedasi
cerchio rosso). Nel testo si riporta la spiegazione dei simboli.
Le opere in progetto, in virtù degli spazi occupati e delle profondità di fondazione in progetto, interesseranno
prevalentemente lo spessore relativo ai depositi alluvionali attuali e recenti o antichi; si esclude
l'interessamento del substrato roccioso.
12
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5. CARATTERISTICHE GEOMORFOLOGICHE
Il territorio comunale vede la presenza di due ambienti morfologici differenti, quello del territorio collinare e
quello relativo all'ambiente di pianura. Tralasciano il primo, non interessato dalla realizzazione delle opere in
progetto, il territorio di pianura è rappresentato da un vasto piano posto quasi completamente in sinistra
orografica del T. Cervo.
L'area di pianura risulta attualmente sospesa di alcuni metri sul livello base del corso d'acqua sino al ponte
sulla strada Vigliano-Candelo; a vale di detto ponte il corso d'acqua approfondisce in maniera improvvisa il
proprio alveo: di conseguenza nel sito in esame la pianura risulta rialzata di ca. una decina di metri rispetto al
piano di scorrimento del Cervo.
Nel settore oggetto di indagine il Cervo scorre in un alveo parzialmente regimato; sia in destra che in sinistra
idrografica si riconoscono manufatti di contenimento delle piene fluviali (muri in cls e scogliere in massi) e di
contenimento dell'erosione (briglie).
L'andamento dell'alveo nel settore d’interesse è da considerarsi sinuoso, con lo sviluppo di barre fluviali.
5.1 RILIEVO DI DETTAGLIO DEL SITO DI IMPOSTA DELL'IMPIANTO
L’analisi morfologica dell’intorno del sito in esame consente di individuare:

un profilo d’alveo caratterizzato dalla presenza di un sistema di briglie, di larghezza pari a ca. 60 m
(senza i muri di spalla), a costituire 3 salti in rapida successione. La struttura è realizzata in
calcestruzzo con rivestimento in pietrame, e si immorsa sia in destra che in sinistra idraulica nei
muri di sponda e nei depositi alluvionali;

sia a valle che a monte della briglia le sponde sono protette dall’erosione mediante muri continui in
cls, che fungono anche da spalle del ponte stradale Vigliano-Candelo;

quest’ultimo non ha opere di fondazione in alveo e l'intradosso del suo impalcato si colloca a quota
di assoluta sicurezza anche nei confronti delle piene con tempi di ritorno ducentennali;

in destra Cervo, a monte del ponte stradale, è presente una cava di ghiaia attiva, mentre poco più a
valle, nell'area dove sorgerà l'opera in progetto, analoga attività è stata svolta in passato: ancora
adesso si possono riconoscere le strutture in cls. degli impianti di selezione degli inerti, oltre alla
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Relazione geologica e geotecnica
presenza di terrapieni e riporti.
Per la planimetria di rilievo si rimanda alla tavola 2 allegata alla documentazione di progetto, mentre in
allegato si riporta uno stralcio della tavola geomorfologica relativa allo studio geologico comunale con indicate
le opere di progetto.
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6. CARATTERISTICHE IDROGEOLOGICHE
Il collettore di drenaggio principale delle acque (superficiali e sotterranee) è costituito dal Torrente Cervo, il cui
bacino idrografico si sviluppa sino allo spartiacque principale; esso raccoglie le acque dei principali rii
individuabili in destra e sinistra.
L’idrografia principale si completa, infine, con i fenomeni di ruscellamento diffuso lungo i versanti; tali acque
vengono comunque ricondotte ad un deflusso di tipo incanalato quando convogliano naturalmente nelle linee
di impluvio esistenti.
La pianura alluvionale del T: Cervo è caratterizzata dalla presenza di depositi alluvionali molto permeabili, a
prevalente granulometria ghiaioso-sabbiosa. L'elevata permeabilità di questi depositi determina una rapida e
pressoché completa infiltrazione delle acque meteoriche nella coltre alluvionale.
Nel materasso alluvionale è quindi presente una falda acquifera di tipo freatico a superficie libera; essa è
alimentata in superficie per infiltrazione diretta delle acque meteoriche e risulta limitata alla base dalla
presenza del substrato prequaternario, di natura meno permeabile. Il limite tra le due unità idrogeologiche non
è netto, ma appare costituito da un passaggio graduale.
L'acquifero superficiale è caratterizzato da una falda freatica il cui livello piezometrico medio viene indicato a
circa 2-3 m dal piano campagna. Nei pressi del T. Cervo il corso d'acqua tende a deprimere la piezometrica
che si stabilizza a profondità di ca. 3-5 m dal p.c.
Con riferimento alla figura seguente si vede come l'andamento delle piezometriche nella zona sia convergente
(il T. Cervo drena le acque di falda) ed il livello piezometrico sia compreso tra quota 295 e quota 290 m s.l.m.
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Relazione geologica e geotecnica
Figura 4 - Estratto della Carta geoidrologica (tav. 8) del Piano Regolatore Generale Comunale di Vigliano Biellese con
indicazione (cerchio rosso) dell'area di inserimento delle opere in progetto. di seguito si riporta la legenda di interesse.
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Per quanto riguarda invece le modalità di esecuzione degli sbancamenti sarà necessario porre particolare
attenzione ai seguenti aspetti:

per opere di scavo il cui fronte superi 1.5 m di altezza, in corrispondenza delle quali si ha il passaggio
o la sosta anche temporanea delle maestranze, allo scopo di garantire le necessarie condizioni di
sicurezza in corso d’opera, si provvederà ad opportuni contenimenti e/o a ridurre gli angoli di scarpa
degli scavi fino ai valori massimi compatibili con i valori di attrito interno;

in fase di scavo, in occasione di precipitazioni intense sarà possibile la formazione e l’accumulo di
acque al fondo dello scavo per le quali necessari o si provvederà all’aggottamento per il prosieguo
delle operazioni;

in ogni caso, in corso d’opera le pareti di scavo non armate saranno protette dalla circolazione diretta
delle acque meteoriche con adeguati presidi antierosivi (p. es. teli PVC).
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7. CARATTERIZZAZIONE SISMICA
La normativa nazionale in tema di pericolosità associata agli eventi sismici suddivide in prima battuta il
territorio nazionale in zone sismiche alle quali è associato un valore di accelerazione di picco di suolo riferito
alla categoria A2. L’entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008 (nel seguito NTC), prevede una stima della
pericolosità sismica non più “zona dipendente”, bensì “sito dipendente”.
In occasione di terremoti distruttivi, infatti, si assiste a variazioni rilevanti degli effetti nell’ambito non solo dello
stesso comune, ma addirittura dello stesso abitato; spesso l’incremento dei danni è associato alla presenza di
depositi detritici su substrato rigido o in presenza di valli fluviali.
Le possibili risposte del territorio al terremoto dipendono dai parametri sismici (intensità e ricorrenza) e dalla
risposta locale del sito (accelerazione) per specifiche condizioni del suolo riconducibili a caratteristiche
geologiche, topografiche e fisico-meccaniche dei terreni.
Nel testo normativo D.M. 14 gennaio 2008 viene infatti indicata una procedura semplice da utilizzare
nell’ambito di studi a scala comunale per la stima dell’accelerazione massima attesa nel sito a max:
dove
 S = coefficiente che comprende l’effetto dell’amplificazione stratigrafica (S S) e dell’amplificazione
topografica (ST);
 ag = accelerazione orizzontale massima attesa al sito.
7.1 VALORE DI ACCELERAZIONE MASSIMA ATTESO SU SITO DI RIFERIMENTO RIGIDO
Il valore di accelerazione massima attesa ag è desunto direttamente dalla pericolosità di riferimento per un sito
specifico, attualmente fornita dallo Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), tali valori sono inoltre
riportati nell’Allegato B alle NTC (D.M. 14 gennaio 2008).
Nel caso di costruzioni di notevoli dimensioni, occorre considerare l’azione sismica più sfavorevole calcolata
sull’intero sito ove sorge la costruzione e, ove fosse necessaria, la variabilità al moto secondo quanto indicato
2
Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n.3274 del 20 marzo 2003 “Primi elementi in materia di criteri generali per la
classificazione sismica del territorio nazionale e di normative per le costruzioni in zona sismica
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al capitolo 3.2.5 delle NTC: in tali casi gli effetti dinamici possono essere valutati adottando un’unica azione
sismica, corrispondente alla categoria di sottosuolo che induce le sollecitazioni più severe oppure, quando
l’opera sia suddivisa in porzioni, ciascuna fondata su sottosuolo di caratteristiche ragionevolmente omogenee,
per ciascuna di esse si adotterà l’appropriata azione sismica.
Il caso in esame consiste nella valutazione della pericolosità sismica e degli effetti indotti da un sisma di
elevata magnitudo estesa all’area che vede la realizzazione delle opere specifiche.
Il livello di scuotimento di riferimento risulta caratterizzato da una probabilità di superamento del 10% in 50
anni (Trit = 475 anni) in quanto:
 la classe d’uso CU assunta è la II;
 la vita nominale VN è posta pari a 50 anni;
 il periodo di riferimento VR dell’azione sismica (VR=VN*CU) è pari a 50 anni;
 il valore di probabilità di superamento del periodo di riferimento PVR cui riferirsi per individuare
l’azione sismica agente (SLV) è pari al 10%;
Per quanto riguarda i parametri spettrali, il sito di riferimento risulta compreso all’interno dei nodi 11579,
11580, 11802, 11801, relativi al reticolo di riferimento; secondo quanto indicato nella tabella 1, allegato B alle
NTC (D.M. 14 gennaio 2008) il valore atteso di ag espresso in g/10 (dove g è l’accelerazione di gravità) è pari
a 0,40.
7.2 DEFINIZIONE
DELLA CATEGORIA DI SOTTOSUOLO E DEL COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE
STRATIGRAFICO
Ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, sono state definite le categorie di sottosuolo mediante
l’approccio semplificato raccomandato nelle NTC al capitolo 3.2.2; in particolare facendo riferimento alla
tabella 3.2.II e alla tabella 3.2.III del testo normativo.
In via preliminare appare possibile indicare per il sito in esame, terreni appartenenti alla categoria B di
sottosuolo.
Il coefficiente di amplificazione stratigrafica SS può quindi essere calcolato in funzione delle espressioni fornite
nella tabella 3.2.V del testo normativo, fornendo un valore pari a 1.20.
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Relazione geologica e geotecnica
7.3 DEFINIZIONE DEL COEFFICIENTE DI AMPLIFICAZIONE TOPOGRAFICO
L’impianto normativo attuale in tema sismico prevede che nei siti potenzialmente suscettibili di amplificazione
topografica si tenga in considerazione tale fenomeno attraverso un coefficiente moltiplicativo F maggiore o
uguale di 1.
Per configurazioni semplici si può adottare la classificazione riportata nella tabella 3.2.VI del testo normativo;
nel caso in esame si è considerato un fattore di amplificazione topografico corrispondente alla categoria T1
(ST=1).
7.4 CALCOLO DELL’ACCELERAZIONE MASSIMA ATTESA IN SUPERFICIE
L’introduzione dei coefficienti SS e ST consente la stima dell’accelerazione massima (amax) attesa in superficie
del terreno che caratterizza il sito mediante la seguente formula:
amax  a g  (S S  ST )
In considerazione di quanto definito nei paragrafi precedenti, il valore di amax è pari a 0.477 per lo stato
considerato (SLV).
Tabella 1 – Riepilogo dei parametri sismici per il sito di riferimento.
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8. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA
Gli scavi necessari alla realizzazione delle opere di adduzione, sfruttamento e restituzione delle acque,
nonché quelli connessi alla realizzazione dei locali tecnici, interesseranno prevalentemente materiale
ghiaioso-sabbioso; si considera marginale il contributo geotecnico degli orizzonti superficiali di alterazione
(suoli).
Le caratteristiche geotecniche di tali materiali possono essere stimate in via preliminare facendo riferimento
alle informazioni bibliografiche esistenti e dell’esperienza, oltre che della caratterizzazione sismica definita nei
paragrafi precedenti (vedasi paragrafo 7.2).
Secondo quanto definito nello studio geologico di supporto al PRGC, la colonna stratigrafica e litotecnica per il
sito in esame risulta costituita come segue:
Figura 5 – Colonna stratigrafica e litotecnica per i terreni del sito di progetto (estratto da elaborato geologico a supporto
del PRGC di VIgliano Biellese).
Se si considera il valore di VS,30 per il sito, secondo quanto specificato in precedenza, utilizzando le note
relazioni di Terzaghi e Peck (1948) si perviene a valori di densità satura del terreno pari a ca. 21.8 kN/mc,
dunque confrontabili con quelli indicati nel PRGC.
Per concludere, in via cautelativa e per le analisi che seguono, i valori indice per le proprietà dei materiali
costituente il substrato, vengono riassunti nella tabella seguente:
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
Depositi alluvionali
INDICE
Relazione geologica e geotecnica
Ghiaie e sabbie
SIMBOLO
VALORE
U.M.
Peso di volume naturale
NAT
1,8
t/m3
Angolo di attrito efficace

33°
°
Coesione efficace
c’
0
kPa
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9. CALCOLO PRELIMINARE DELLA CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI
9.1 STIMA DELLA
CAPACITÀ PORTANTE LIMITE
Ai fini delle verifiche nei confronti degli stati limite ultimi geotecnici (GEO) si possono adottare, in alternativa,
due diversi approcci progettuali. Nell’Approccio 1 si impiegano due diverse combinazioni di gruppi di
coefficienti parziali, rispettivamente per le azioni (A), per la resistenza dei materiali (M) e, eventualmente, per
la resistenza globale del sistema (R).
Per quel che riguarda le resistenze (Rd), il valore di progetto può essere determinato in modo analitico con
riferimento al valore caratteristico dei parametri geotecnici del terreno, diviso per il valore del coefficiente
parziale 
M specificato nella tabella 6.2.II delle NTC 2008 (v. sotto).
Il calcolo della capacità portante è stato quindi effettuato adottando alcune delle correlazioni più in
più usate nella pratica, secondo quanto riportato sotto:
 Metodo di Terzaghi (1955);
 Formula di Meyerhof (1963);
 Formula di Hansen (1970);
 Formula di Vesic (1975);
 Formula di Brich-Hansen (1961).
I calcoli sono stati effettuati considerando entrambi i gruppi di coefficienti richiesti da normativa (M1 e M2); per
i dati di input si è considerata in via preliminare la seguente condizione geometrico-strutturale:
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 Fondazione su plinto:
 larghezza base (B) = 135 cm;
Per la configurazione si è considerata una profondità del piano di posa pari a 1,00 m dal . p.c.
Di seguito si restituiscono i dati di sintesi delle elaborazioni (le elaborazioni sono state effettuate mediante
software LoadCap della Geostru-software):
Condizioni drenate – capacità portante ultima del terreno, Approccio 1
Combinazione M1 => 776,03 kN/mq (Terzaghi, 1955 – valore maggiormente cautelativo)
Combinazione M2 => 386,24 kN/mq (Terzaghi, 1955 – valore maggiormente cautelativo)
Di seguito si riportano le elaborazioni per tutte le formule considerate.
Nome
combinazione
Autore
Carico
limite
Resistenza
di
progetto
[Qult]
Costante
sottofondo
(kN/m³)
[Rd]
(kN/m²)
(kN/m²)
A1+M1+R1
HANSEN
(1970)
1029.85
1029.85
41193.80
TERZAGHI
(1955)
776.03
776.03
31041.32
MEYERHOF
(1963)
1023.25
1023.25
40930.00
VESIC
(1975)
1082.04
1082.04
43281.44
Brinch Hansen 1970
991.76
991.76
39670.33
Tabella 2 – Calcolo della capacità portante delle fondazioni effettuato secondo l’Approccio 1, M1.
Nome
combinazione
Autore
Carico
limite
Resistenza
di
progetto
Costante
sottofondo
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[Qult]
[Rd]
(kN/m³)
(kN/m²)
(kN/m²)
HANSEN
(1970)
503.69
279.83
20147.41
TERZAGHI
(1955)
386.24
214.58
15449.53
MEYERHOF
(1963)
466.84
259.36
18673.75
VESIC
(1975)
530.01
294.45
21200.43
Brinch Hansen 1970
494.28
274.60
19771.33
A2+M2+R2
*
Tabella 3 – Calcolo della capacità portante delle fondazioni effettuato secondo l’Approccio 1, M2.
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10. CONCLUSIONI
La presente relazione costituisce lo studio geologico e geotecnico di massima relativo alla progettazione
dell’impianto idroelettrico sul T. Cervo nel comune di Vigliano Biellese (provincia di Biella).
L’elaborato, redatto nel rispetto delle normative tecniche vigenti, costituisce la sintesi di quanto emerso dagli
studi e dalle indagini compiute.
In estrema sintesi, la fattibilità delle opere appare confermata alla luce degli studi effettuati sul territorio; non
evidenziandosi criticità tali da pregiudicare la stabilità generale dei terreni interessati. Si ritiene, infatti, che le
opere previste non modifichino l’assetto geologico, idrogeologico e geostatico del territorio, risultando, inoltre,
ben inserite nel contesto ambientale circostante.
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ALLEGATO 1:
Carta geomorfologica del sito in esame con indicazione delle opere in progetto (scala 1:2.000)
*Cartografia tematica di base: estratto da "Tav. 06 - Carta geomorfologica - dettaglio asta del Torrente Cervo" in scala 1:2.000.
Piano Regolatore Generale Comunale - Verifiche di
idrogeologica e idraulica. Dott. Geol. Elio Vanoni, sett. 2002-lug.
2003.
OPERE IN PROGETTO
Gommone di regolazione
Luce DMV e paratoie di sghiaio
Centrale di produzione
Condotta forzata
Vasca di carico/dissabbiatore
Canale di derivazione