COMUNE DI TERELLE
(PROVINCIA DI FROSINONE)
OGGETTO: RELAZIONE
GEOLOGICA PER RICHIESTA NULLA OSTA AL VINCOLO IDROGEOLOGICO
PROGETTO: IMPIANTO FOTOVOLTAICO CONNESSO ALLA RETE DI POTENZA COMPLESSIVA PARI A 2,5 MWp PROGETTO PRELIMINARE
LOCALITA’: OTTADUNA-Colle Belvedere
RIFERIMENTI CATASTALI: F.13 MAPPALE 4-8
PRG: ZONA AGRICOLA E3
dr. geol. Vaudo Cosmo
Via Appia lato Roma n°46, 04023 Formia(LT)
P.IVA 02198820603
C.F. VDACSM67T03D708S
e-mail: [email protected] tel 3471560415
dr. geol. Vaudo Cosmo
INDICE
PREMESSA
INDAGINI ESEGUITE
CARATTERISTICHE GEOMORFOLOGICHE
LINEAMENTI GEOLOGICI
LITOSTRATIGRAFIA
CARATTERI IDROGEOLOGICI
RILIEVO GEOMECCANICO
GIACITURA DISCONTINUITA’
RESISTENZA A COMPRESSIONE
SCABREZZA
RESISTENZA A TAGLIO DELLE DISCONTINUITA’
FORMA DEI BLOCCHI E INDICE VOLUMETRICO DELLE DISCONTINUITA’
ANALISI CINEMATICA DI STABILITA' DEL PENDIO ROCCIOSO (TEST DI MARKLAND)
ANALISI DI STABILITA’ IN TERMINI PROBABILISTICI
PRESCRIZIONI IN MATERIA DI VINCOLO IDROGEOLOGICO
CONCLUSIONI
APPENDICI
STRALCIO TAVOLETTA I.G.M. scala 1:25.000
STRALCIO CARTA TECNICA REGIONALE scala 1:10.000
CARTA GEOLOGICA scala 1:5.000
CARTA DELLE STAZIONI GEOMECCANICHE scala 1:5.000
SEZIONE GEOLOGICHE scala 1:2.500
DIAGRAMMI STRUTTURALI – TEST DI MARKLAND (6 CARTE)
INDICE VOLUMETRICO DELLE DISCONTINUITA’
RESISTENZA ACOMPRESSIONE SEMPLICE
COEFFICIENTE DI RUGOSITA’ DI BARTON
RESISTENZA AL TAGLIO DI BARTON
SSPC – SYSTEM (HACK) (2 CARTE)
RILIEVO FOTOGRAFICO (12 FOTO)
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dr. geol. Vaudo Cosmo
PREMESSA
Nella presente relazione si riferiscono i risultati di uno studio geologico eseguito sui terreni siti nel territorio comunale di
Terelle (FR), località “Ottaduna”, dove si intende realizzare un movimento di terreno finalizzato all’esecuzione di una centrale
fotovoltaica. L'appezzamento è situato a oriente del centro abitato di Terelle ed è riportato in catasto al Foglio n. 3 mappale n.4 e 8
(parte). L’area ricade all’interno del perimetro delle zone sottoposte a Vincolo Idrogeologico. La presente relazione è stata quindi
redatta in attuazione del sistema legislativo italiano che definisce le attività e i compiti da svolgere per la mitigazione e la
prevenzione da eventi naturali o legati alla attività antropica in zone montane e collinari, ovvero il corpo normativo del R.D. 3012-1923 n° 3267 e successive modificazioni e integrazioni. Costituiscono parte integrante del presente lavoro le foto, le schede e i
grafici riportati in appendice.
INDAGINI ESEGUITE
Le indagini realizzate per eseguire il presente studio sono state: rilevamento geologico; rilievo geomeccanico; prove di
identificazione; caratterizzazione idrogeologica dei terreni; prove di resistenza; rilievo fotografico.
CARATTERISTICHE GEOMORFOLOGICHE
L'area di nostra competenza ricade poco a valle della vetta del Colle Belvedere, propaggine orientale del Massiccio di
Monte Cairo. Il versante dove verrà ubicato il campo è esposto tutto a meridione. Il pendio si presenta roccioso ed uniformemente
erto. A luoghi come nel tratto centrale la morfologia risulta localmente più aspra. Il dislivello massimo tra la parte alta e quella più
bassa interessata dal progetto è di circa 70 metri. L’inclinazione media del versante è di circa 35°. L’altitudine media è invece di
circa 630 m s.l.m.. La morfologia naturale del territorio è il risultato di fenomeni connessi alla geodinamica endogena in
concertazione con i processi esogeni. Le azioni geomorfologiche che hanno operato e che operano tuttora sul segmento di versante
in oggetto sono di due categorie: la degradazione meteorica e l'erosione. Il disfacimento meteorico ha operato con una serie di
azioni che hanno modificato fisicamente e chimicamente la roccia grazie agli agenti atmosferici come l'ossidazione, l'idrolisi, i
processi termoclastici ecc.; ma il processo più importante della degradazione superficiale, che opera anche come agente erosivo, è
da ricondursi essenzialmente alle soluzioni acquose leggermente acide che hanno prodotto e continuano a produrre una corrosione
carsica. Quest'azione di dissoluzione è evidente osservando il paesaggio che registra un'impronta tipicamente carsica. A luoghi le
fessure presenti nell'ammasso roccioso risultano fortemente allargate da tali fenomeni (crepacci di diaclasi). Altre forme
epicarsiche che si rinvengono sono solchi carsici, fori, crepacci a trincea o scannellature. Le compagini rocciose per la loro
costituzione e per la corrosione carsica subita danno luogo ad un paesaggio morfologico aspro e tormentato da frequenti
emergenze carbonatiche, guglie e solchi. Dal punto di vista morfogenetico esistono rapporti funzionali strettissimi tra le forme
superficiali e quelle profonde; per tale motivo è possibile la presenza di cavità ipogee nelle profondità dell'ammasso roccioso. Alle
forme carsiche si associano i prodotti del disfacimento superficiale rappresentati essenzialmente da materiale residuale come terre
rosse e pietrame. Questi materiali ricoprono in modo discontinuo, e con spessori variabili ma modesti, il versante naturale.
L’ammasso roccioso carbonatico di fondo è affetto da discontinuità che separano blocchi di roccia intatta. Questo reticolo di
fratture allenta le lame rocciose più superficiali della serie lapidea. In locali zone tale condizioni hanno portato e portano al
distacco e alla caduta libera o al ribaltamento di blocchi rocciosi sconnessi. Il limite gravitativo di caduta dei materiali crollati è
limitato dalla morfologia locale tormentata. Inoltre si è visto, in alcune prove di caduta eseguite in situ dallo scrivente, che i
blocchi che rotolano sul pendio tendono a frantumarsi durante la discesa. La frammentazione del masso dissipa una gran quantità
di energia cinetica e limita l’avanzamento. Tra i fenomeni di denudazione responsabili del modellamento del pendio quello delle
acque dilavanti assume invece un ruolo secondario. Infatti grazie alla forte permeabilità secondaria, per fratturazione e carsismo, i
terreni assorbono efficacemente le acque di precipitazione. L'esistenza di concentrazioni degli scorrimenti superficiali è legata
soprattutto al fattore idrodinamico della pendenza. Il reticolo di drenaggio è praticamente assente nell'area di nostra competenza.
L’unica incisione significativa è posta nella vallecola meridionale alla base del versante. Altre incisioni si rinvengono lontane dal
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dr. geol. Vaudo Cosmo
sito. Queste vallecole formano un reticolo di drenaggio effimero, immaturo, angolato e con ramificazioni legate ad un controllo
geologico-strutturale. Le linee di impluvio portano acqua solo in occasioni di consistenti afflussi meteorici. La scarsità di
ruscellamento è da imputare anche in questo caso alla costituzione geologica dei bacini imbriferi, caratterizzati da terreni molto
permeabili per fessurazione e carsismo. Il bacino idrografico su cui ricade il lotto in oggetto appartiene al Fiume Rapido, il quale
a sua volta drena le sue acque verso il Fiume Gari.
LINEAMENTI GEOLOGICI
Il sito in esame è ubicato lungo le propaggini orientali del Massiccio di Monte Cairo che rappresenta una porzione
interna della catena appenninica centro-meridionale. La successione stratigrafica meso-cenozoica che costituisce i rilievi è formata
da sequenze deposizionali di piattaforma carbonatica persistente, subsidente dal Giurassico al Cretacico superiore. Tali sequenze
sono state poi ricoperte in trasgressione da calcari organogeni del Miocene medio di ambiente neritico aperto. Successivamente nel
settore la sedimentazione è stata influenzata dai processi orogenetici responsabili della strutturazione della catena appenninica.
L'area, che sino al Miocene medio aveva rappresentato un dominio d'avanpaese, è stata interessata dalla progressiva migrazione
verso Nord-Est del sistema catena-avanfossa; a partire dal Tortoniano gli effetti della progressiva flessurazione litosferica e,
quindi, l'incorporazione nel bacino d'avanfossa nel Tortoniano superiore, sono stati registrati dalla deposizione di sedimenti prima
emipelagici e poi silicoclastici. Nel periodo compreso tra il Messiniano inferiore e il Pliocene inferiore il settore è stato deformato
e incorporato in catena. L'attuale assetto dei rilievi carbonatici del Massiccio è caratterizzato dalla disarticolazione delle strutture
precedentemente generate ad opera di sistemi di faglie attualmente orientati in senso appenninico, antiappenninico ma anche, E-W
e NS individuatisi nel corso del Plio-Pleistocene. Il motivo strutturale dominante è costituito da un mosaico di zolle
monoclinaliche spezzate da numerose zone di taglio.
LITOSTRATIGRAFIA
In corrispondenza dell'area di progetto e in quelle immediatamente limitrofe si sono riconosciute in affioramento le
seguenti formazioni:
- Materiale di riporto (Attuale)
Formano un prisma immediatamente a valle del tornante stradale per Ottaduna. Si tratta di materiale di costituzione eterogenea e
dalla pezzatura assortita. Prevalgono blocchi e pietrame di materiale lapideo carbonatico. Il materiale ha assunto una pendenza pari
a quella di natural declivio che compete alla granulometria prevalente. In pianta il materiale è disposto a forma di ventaglio.
- Detriti e terre rosse (Quaternario)
Sono i prodotti del disfacimento dei versanti. I primi poggiano in modo discontinuo sui pendii carbonatici, formando anche locali
falde. Granulometricamente si tratta perlopiù di brecciame grossolano sciolto con clasti eterometrici, carbonatici e con grado di
elaborazione nullo. Lo spessore della compagine è variabile ma nell’insieme modesto. Le terre rosse di origine residuale, invece
sono presenti in spessori significativi solo nelle zone depresse, come nel fondovalle tra Il Colle Belvedere e Colle Vittanne o nella
stessa piana di Ottaduna. Lungo il versante di progetto questa formazione ricopre discontinuamente e in modo irrisorio la roccia
carbonatica di fondo. L'origine di tale deposito è da ricollegarsi alla dissoluzione e allo smantellamento delle rocce carbonatiche
presenti.
- Formazione dei calcari organogeni (Cretacico superiore)
Formano la struttura portante di tutto il sito di progetto. Si tratta di un'assise mal stratificata di calcari organogeno-detritici
biancastri associati a calcari tipo packstone e grainstone. Questi calcari sono caratterizzati per i macrofossili dalla presenza di
lamellibranchi tipo Rudiste talora molto abbondanti sino a costituire banchi biostromali. L’ambiente deposizionale è quello tipico
di margine produttivo di piattaforma carbonatica in facies di scogliera e periscogliera. In base all'associazione faunistica presente il
complesso può essere ascritto al Cretacico superiore. I piani di strato, non sempre ben riconoscibili immergono prevalentemente
verso i quadranti orientali. Il pacco roccioso evidenzia strati a spessore variabile, grosse bancate sono presenti nella zona centrale.
La formazione calcarea è caratterizzata da una buona durezza, tenacità e compatteza. I calcari sulle superfici a contatto con
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dr. geol. Vaudo Cosmo
l'atmosfera risultano leggermente alterati presentando una patina di colore grigiastro, negli scassi recenti appare invece decolorata
sul rossiccio. La roccia presenta uno stile di deformazione fragile, il che la fa apparire rotta da un reticolo di discontinuità in cui
prevalgono famiglie di joints tettonici a spaziatura e persistenza variabili. Tale stile tettonico in concomitanza ai giunti di
stratificazione singenetici hanno menomato la continuità dell'ammasso dividendolo in grossi blocchi irregolari.
- Formazione del Cretacico inferiore. (Dogger-Cretacico inferiore)
Si tratta per lo più di calcari ben stratificati tipo wackestone e mudstone di colore bianco-avana. I macrofossili nella roccia sono
scarsi; alcuni livelli evidenziano gusci di lamellibranchi e gasteropodi. La giacitura della struttura carbonatica è conforme a quella
dei calcari a rudiste. La formazione affiora perlopiù in zone esterne all’area di nostra stretta competenza. Una lingua di questo
terreno carbonatico affiora invece nella zona centrale. La formazione è messa in contatto con quella precedente tramite faglie o
tramite rapporti stratigrafici.
CARATTERI IDROGEOLOGICI
Le caratteristiche geoidrologiche della zona sono funzione dei rapporti che si sono venuti a creare fra i vari complessi
litologici depostisi in diversi ambienti di sedimentazione. Il territorio di progetto è dominato dal complesso carbonatico che si
presenta ovunque fratturato e carsificato e risulta molto permeabile. Tali condizioni favoriscono un processo di infiltrazione
particolarmente intenso e omogeneamente distribuito. In media ogni anno tale complesso assorbe circa 800 mm di acqua di
infiltrazione efficace. L'abbondantissima infiltrazione alimenta una falda imponente che satura la base della struttura idrogeologica
di Monte Cairo. Tale falda in rete drena con moto lento verso la periferia del sistema carbonatico, cioè verso le sorgenti del Gari,
dove sono presenti enormi emergenze idriche caratterizzate da regimi di portata molto regolari. La soggiacenza piezometrica di
tale falda rispetto al piano campagna in oggetto è presuntivamente superiore a 500 metri di profondità
RILIEVO GEOMECCANICO
Le formazioni rocciose che costituiscono l’ossatura geologica del sito in oggetto sono state investigate con uno studio
geomeccanico superficiale. In particolare si sono realizzate alcune stazioni geomeccaniche (vedi carta carta ubicativa delle stazioni
geomeccaniche), durante le quali sono state rilevate le caratteristiche delle discontinuità sia primarie che acquisite. Sull’ammasso
roccioso sono state riconosciute almeno due famiglie di discontinuità tettoniche, una di strato e qualche random.
GIACITURA DISCONTINUITA’
Per rappresentare e analizzare l'orientamento dei giunti sono stati graficizzati in proiezione stereografica equiareale, sia i
piani che i poli delle discontinuità. Ai fini pratici i poli sono stati raggruppati secondo percentuali di frequenza, e quindi si sono
ottenute delle aree i cui baricentri sono i poli dei piani medi dei sistemi di discontinuità. In appendice sono riportati i soli
diagrammi sterografici di sintesi con i poli e piani medi riscontrati nelle stazioni investigate.
RESISTENZA A COMPRESSIONE
Per la determinazione della resistenza a compressione della roccia è stato utilizzato il Martello di Schmidt. Tale
apparecchio è stato usato direttamente lungo le pareti delle porzioni più superficiali della roccia. I valori riscontrati e la loro
elaborazione sono esposti nella scheda in appendice che si autocommenta.
SCABREZZA
Le irregolarità delle superfici naturali della roccia causano un mutuo incastro tra le superfici dei giunti aumentando la
resistenza allo scorrimento. In funzione della lunghezza e dell'altezza d'onda si sono determinate le asperità dei giunti e da queste
si è poi ricavato il Joint Roughness Coefficient (JRC) di Barton. In appendice sono riportati i calcoli e i valori di tale parametro.
RESISTENZA AL TAGLIO DELLE DISCONTINUITA'
La resistenza al taglio delle superfici di discontinuità è stata stimata con il noto criterio di Barton(1976). I valori di tale
variabile, funzione di JRC, della resistenza della roccia sulla superficie del giunto e dello sforzo efficace sono riportati in
appendice.
FORMA DEI BLOCCHI E INDICE VOLUMETRICO DELLE DISCONTINUITA’
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dr. geol. Vaudo Cosmo
La compagine rocciosa è affetta da una famiglia di discontinuità di origine sedimentaria molto persistente e almeno due famiglie di
giunti ortogonali cui si associa una random. La forma dei blocchi che ne deriva è prevalentemente di tipo equidimensionale o
allungato. Per stimare la dimensione relativa dei blocchi si è valutato il numero volumetrico delle discontinuità Jv, definito come
la somma dei giunti per metro cubo. Questo parametro può darci anche un’idea indiretta delle possibili tipologie di movimenti di
massa: valori molto alti di Jv presuppongono un materiale molto disgregato su cui è possibile ipotizzare dei movimenti di porzioni
di massa rocciosa con cinematismi prevalentemente rototraslazionali; viceversa valori molto piccoli di Jv indicano la presenza di
blocchi di dimensioni grandi dove si possono verificare movimenti prevalenti di scivolamento o ribaltamento di cunei rocciosi.
Nel nostro caso il valore di Jv è riportato nella relativa scheda in appendice che si autocommenta.
ANALISI CINEMATICA DI STABILITA' DEL PENDIO ROCCIOSO (TEST DI MARKLAND)
I fattori che influiscono sulla stabilità del pendio roccioso in oggetto sono: la giacitura delle linee d'intersezione tra due
piani; gli sforzi di taglio che si verificano sulla superficie di discontinuità; la geometria dei cunei. Per valutare la stabilità dei
pendii utilizzando i dati dei diagrammi strutturali è stato adottato il "Test di Markland". Tale metodo consente di stabilire,
esaminando la geometria del pendio e delle discontinuità e l'angolo d'attrito, la possibilità che avvengano scivolamenti a cuneo
dell'ammasso roccioso. Per utilizzare tale metodo si è riportato nei diagrammi strutturali delle stazioni geomeccaniche i piani
corrispondenti ai centri delle concentrazioni di poli, il grande cerchio che rappresenta la parete a perpendicolo e le direzioni di
scivolamento. Il test ha permesso di identificare le "discontinuità critiche", cioè le discontinuità che rappresentano potenziali piani
di scivolamento. Il versante è potenzialmente instabile quando l'intersezione dei grandi cerchi che rappresentano i piani cadono tra
la ciclografia del pendio e il cono d'attrito posto al centro del reticolo. Nel nostro caso, in virtù della pendenza e della esposizione
naturale del sito, non vi sono condizioni cinematicamente ammissibili allo scivolamento o al ribaltamento. Nel caso però di tagli
con pareti subverticali e con una esposizione simile alla pendice, si possono creare delle condizioni ammissibili al collasso per
rottura tetraedrica o per toppling.
ANALISI DI STABILITA’ IN TERMINI PROBABILISTICI
E’ stata effettuata una verifica delle condizioni di stabilità, dei versanti, basata sull’analisi probabilistica con il metodo
sviluppato da Hack et al. (2002). In questo metodo, noto come Slope Stability Probabilistic Classification (SSPC), è possibile
verificare sia la stabilità dell’ammasso non condizionato dall’assetto strutturale (ovvero indipendentemente dalla giacitura dei
giunti e per rottura rototraslazionale) sia la stabilità in funzione dell’assetto giaciturale delle discontinuità (in termini di
scivolamento planare o per ribaltamento). In appendice sono riportate le schede di sintesi con i risultati che si autocommentano.
PRESCRIZIONI IN MATERIA DI VINCOLO IDROGEOLOGICO
Per realizzare l’intervento in progetto si effettuerà un inevitabile movimento di terreno. I materiali di risulta provenienti
dagli scavi devono essere riutilizzati sullo stesso lotto, ad esempio per formare materia prima per opere di sostegno a secco. I
materiali reuperati devono essere messi in opera senza mai alterare l'assetto orografico della pendice e senza ostruire eventuali
incisioni naturali del terreno. Se si eseguono prismi artificiali di riporto, si devono evitare anche piccoli movimenti di massa;
pertanto si devono realizzare opportune opere di contenimento e/o sistemazioni a basso impatto secondo le tecniche dell'ingegneria
naturalistica. Come abbiamo visto precedentemente, la lettura geologica del pendio ci dà un quadro della possibilità che si
realizzino movimenti gravitativi locali allorquando si effettuano scassi subverticali del versante. Pertanto alte pareti prodotte da
eventuali tagli, dovrebbero essere contenute da adeguati muri di contripa. Al fine di non innescare disturbi alla compagine
pedologica limitrofa o dissesti nelle aree poste più a valle, le acque spioventi dalla copertura impermeabile dell’edificio in progetto
devono essere opportunamente regolate. Gli interventi di regolazione idrica devono essere capaci di contenere il nuovo carico
idraulico favorendo l'infiltrazione efficace e rallentando la velocità di scorrimento superficiale. In alternativa si potrà realizzare
anche una cisterna di compenso, le cui acque potranno essere riutilizzate per usi domestici nei periodi di fabbisogno. Per lo stesso
motivo, sul tratto di pendice dove verranno impostati i pannelli fotovoltaici, è proponibile anche un intervento sistematorio
intensivo in grado di ottenere una regimazione razionale delle acque di precipitazione. L’intervento sistematorio può essere
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dr. geol. Vaudo Cosmo
realizzato con la semplice costruzione di piccoli muretti a secco di sostegno del terreno. I materiali da utilizzare sono le pietraie
che si rinvengono in sito o lo stesso materiale proveniente dallo scasso di terreno da sistemare. Con questa semplice e atavica
tecnica di sistemazione idraulico-agraria si hanno molti vantaggi per la difesa del suolo della pendice, tra cui : diminuizione della
pendenza locale; limitazione dell’erosione idrica di materiale fine; preparazione del terreno sostenuto a conservare un giusta
riserva idrica; accumulo di sedimento a tergo del muretto; condizioni migliori per favorire la pedogenesi a medio e lungo termine;
condizioni favorevoli per la messa a dimora di essenze vegetali adeguate una volta che l’impianto solare verrà rimosso. Prima
dell’intervento in progetto bisogna anche rimuovere i massi carbonatici allentati e in apparente equilibrio instabile che giacciono
sulla pendice (specie nel tratto centro orientale). Nelle locali zone dirupate per evitare grossi movimenti di terreno si possono
anche instalare piedistalli telescopici per sostenere i pannelli fotovoltaici. Per garantire la permeabilità naturale della formazione
geologica interessata e quindi mantenere il regime naturale di infiltrazione, le superfici adibite a viabilità carrabile e pedonale,
ovvero a parcheggio, non devono essere pavimentate o quanto meno impermeabilizzate. In virtù della vastità dell'area di
intervento e delle locali condizioni idrogeomorfologiche, le caratteristiche geologiche della pendice possono variare anche
bruscamente. Si raccomanda allora di far eseguire durante l'esecuzione dei lavori ulteriori accertamenti geologici. Le indagini
devono essere finalizzate a verificare le reali condizioni di resistenza, compattezza e stabilità puntuali del versante, e in base a ciò,
se del caso, proporzionare più correttamente l’intervento in progetto. Gli accertamenti geologici e la relativa supervisione, devono
essere sempre condotte da un geologo professionista, e ciò non solo per motivi di attendibilità dei risultati, ma soprattutto perché
dalle indagini si devono ricavare quei parametri richiesti dal modello adottato per la valutazione dell’interazione opera-terreno.
Nel tempo, su tutto il tratto di pendice, si devono costantemente praticare le attività manutentorie finalizzate a prevenire dissesti o
erosioni concentrate. E’ altresì necessario un controllo periodico della consistenza delle emergenze lapidee che sono naturalmente
soggette a processi di meteorizzazione, con possibili conseguenze sulla stabilità locale.
CONCLUSIONI
In tema di osservazioni finali si riportano sinteticamente alcune argomentazioni sviluppate nella presente relazione:
- L'ossatura geologica dei versanti interessati dal progetto, è formata da compagini carbonatiche litoidi, fratturate e carsificate
databili al Cretacico superiore;
- Il principale agente esogeno che investe la pendice è da ricondursi alle azioni carsiche;
- Nell'area le precipitazioni meteoriche d'infiltrazione alimentano una rete carsica profonda e imponente che alimenta delle
scaturigini poste alla periferia dell’idrostruttura di Monte Cairo;
- Le discontinuità, che intersecano e suddividono la roccia, condizionano le proprietà dell’ammasso e i meccanismi di collasso del
versante;
- La valutazione del potenziale cinematismo di rottura che si può innescare lungo le discontinuità è stata fatta attraverso le
rappresentazioni stereografiche con il test di Markland;
- Il pendio con la pendenza e l'esposizione naturale è sostanzialmente stabile; alte pareti di scavo subverticali possono alterare
l'equilibrio dell'ammasso e provocare localmente potenziali allentamenti;
- Sull’area di intervento sono consigliate sistemazioni idraulico-agrarie così come descritto nel paragrafo precedente;
- I blocchi già allentati o instabili presenti sulla pendice vanno preventivamente rimossi oppure stabilizzati;
- Per una corretta esecuzione dei lavori e onde recepire gli elementi di giudizio sull'adeguatezza della costruenda opera ad
assolvere le funzioni richieste è opportuno che i lavori di scavo e sistemazione siano effettuati sotto la supervisione di un geologo;
- E’ altresì consigliato un controllo periodico della consistenza delle emergenze lapidee che sono naturalmente soggette a processi
di meteorizzazione, con possibili conseguenze sulla stabilità locale.
Nota: Per i riferimenti cartografici consultare
gli elaborati progettuali dell'opera
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dr. geol. Vaudo Cosmo
STRALCIO TAVOLETTA I.G.M. ISO TERELLE- FOGLIO 160 CASSINO
SCALA 1:25.000
↑ Nord
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dr. geol. Vaudo Cosmo
STRALCIO CARTA TECNICA REGIONALE
SEZIONE N° 403020 Terelle (zona nord-[di progetto])
SEZIONE N° 403060 Villa Santa Lucia (zona sud)
scala 1:10.000
↑ Nord
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dr. geol. Vaudo Cosmo
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dr. geol. Vaudo Cosmo
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dr. geol. Vaudo Cosmo
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dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 1a
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
211 °
314 °
351 °
86 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
A
B
C
D
85 °
35 °
35 °
78 °
86 °
88 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
D
N
B
A
C
cut slope face
cutCslope face
B
friction
upper slope face
A
D
13
dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 1b
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
218 °
314 °
323 °
138 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
A
B
C
D
85 °
35 °
38 °
86 °
44 °
64 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
N
C
B
A
cut slope face
cut slope face
C
B
D
friction
upper slope face
A
14
D
dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 2a
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
358 °
205 °
325 °
85 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
A
B
C
D
85 °
40 °
25 °
69 °
90 °
85 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
N
C
A
D
A
cut slope face
B
cut slope face
B
C
upper slope face
friction
D
15
dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 2b
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
59 °
210 °
127 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
A
B
C
85 °
40 °
61 °
80 °
87 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
N
A
C
B
cut slope face
cut slope face
B
A
C
upper slope face
friction
16
dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 3
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
70 °
212 °
171 °
309 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
A
B
C
D
85 °
35 °
34 °
87 °
88 °
87 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
N
A
D
B
C
cut slope face
cut slope
C face
D
B
friction
upper slope face
17
A
dr. geol. Vaudo Cosmo
Kinematic Analysis for Wedge Failure (Markland's test)
stazione n° 4
dip direction (0-360) dip value (0-90)
175 °
175 °
267 °
229 °
151 °
75 °
φ=
35 °
plane
cut slope face
upper slope face
faglia
B
C
D
85 °
35 °
81 °
60 °
59 °
57 °
friction angle (0-90)
kinematicly feasible
Not kinematicly feasible
DIAGRAMMA
STRUTTURALE
N
faglia
D
C
B
cut slope face
cut slope face
C
upper slope face
friction B
faglia
D
18
dr. geol. Vaudo Cosmo
VOLUMETRIC JOINT COUNT AND BLOCK SIZE
spacing Joint 1
spacing Joint 2
spacing Joint 3
S1
S2
S3
min
0,300 m
0,100 m
0,100 m
max
3,00 m
1,00 m
0,80 m
med
0,700 m
0,500 m
0,200 m
average spacing
number of random joints
Sm
Nr
0,043 m
1
0,387 m
2
0,119 m
2
Volumetric Joint Count
Jv
jointing
Jv
Rock Quality Designation
Palmström (1982)
RQD
Priest & Hudson (1976)
RQD
Block Shape
block shape factor
β
block types
Block Volume
Vbo(from Jv)
Vbo (with β=40)
Vbo(from joint spacing)
Block Diameter
equivalent block diameter
Db
24 joints/mc
3 joints/mc
9 joints/mc
STRONGLY JOINTED
WEAKLY JOINTED
MEDERATELY JOINTED
HIGH
LOW
MODERATELY HIGH
37 %
100 %
86 %
POOR
EXCELLENT
GOOD
32 %
97 %
79 %
41
46
45
COMPACT BLOCK
LONG BLOCKS
LONG BLOCKS
0,003146mc
0,0031mc
0,0030mc
1,7411mc
1,5058mc
2,4000mc
0,06466mc
0,05812mc
0,07000mc
SMALL SIZE
LARGE SIZE
MODERATE SIZE
147 mm
1203 mm
401 mm
COBBLES
BOULDERS
BOULDERS
19
dr. geol. Vaudo Cosmo
RESISTENZA A COMPRESSIONE CON MARTELLO DI SCHMIDT MOD. N-24
relazione di Katz et al. (2000)
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
media
16
24
24
24
23
22
22
22
22
20
23
19
24
23
22
22
22
22
22
21
19
23
19
22
22
22
22
22
21
21
19
19
22
19
21,0
22,4
52
min
16
21
17
max
24
23
108
deviazione standard
2
1
22
1
2
49
3
21
73
63
37
37
32
32
19
19
17
17
108
95
89
73
63
55
55
55
37
32
95
73
63
63
63
55
55
45
32
32
63
63
63
55
55
48
48
32
32
28
4
5
23
22
20
20
19
19
17
17
16
5
4
52
50
42
42
40
40
32
32
30
30
58
56
55
52
50
48
48
48
42
40
56
52
50
50
50
48
48
45
40
40
50
50
50
48
48
46
46
40
40
38
6
3
40
40
42
52
50
30
30
32
32
42
42
40
55
56
58
48
50
52
48
48
48
56
40
40
45
50
52
50
48
50
46
48
50
50
48
40
46
40
38
50
media
Resistenza a media
ISRM compressione ISRM
(kN/mc)
(MPa)
(MPa)
7
2
peso di
volume
(gruppi di 10) (kN/mc)
8
1
ordine
decrescente
50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9
Rimbalzo
86
72
60
0
66
49
86
16
20
50
MPa
100
dr. geol. Vaudo Cosmo
JOINT ROUGHNESS COEFFICIENT
L(m)
Amplitude
a (mm)
1000
u=a/L
JRC
1
2
0,3
7
2,3 %
9,9
0,3
8
2,7 %
11,3
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0,3
6
2,0 %
8,5
0,3
5,6
1,9 %
7,9
0,3
10
3,3 %
14,1
Straight edge
Asperity amplitude mm
JRC=20
JRC=16
JRC=12
JRC=10
JRC=8
JRC=6
JRC=5
JRC=4
JRC=3
Length of profile - m
JOINT ROUGHNESS COEFFICIENT
Length
(BARTON 1982)
Amplitude of asperities (mm)
100
10
JRC=2
JRC=1
JCR=0,5
1
0,1
0,1
average
standard deviation
1
Length of profile (m)
10,3
2,5
21
10
dr. geol. Vaudo Cosmo
BARTON SHEAR FAILURE CRITERION
instantaneous
input parameters:
basic friction angle
joint roughness coefficient
joint wall compressive strength
minimum normal stress
φb =
JRC =
JCS =
σn min=
31 °
10
66 MPa
0,10 MPa
σn=
φ=
c=
φ=
100kPa
54,2
29kPa
59,2
normal stress
i
shear stress
calculations:
normal
stress
shear
strength
σn
MPa
0,10
0,12
0,14
0,17
0,21
0,25
0,30
0,36
0,43
0,52
0,62
0,74
0,89
1,07
1,28
1,54
1,85
2,22
δt/δσn
instantaneous
friction
angle
instantaneous
cohesive
strength
angle of the
saw-tooth face
residual angle
of friction
residual
strength
1,4
1,3
1,3
1,3
1,2
1,2
1,2
1,1
1,1
1,1
1,1
1,0
1,0
1,0
0,9
0,9
0,9
0,9
φ
degrees
54
53
53
52
51
50
50
49
48
47
46
46
45
44
43
43
42
41
c
MPa
0,0288
0,0331
0,0380
0,0436
0,0502
0,0579
0,0668
0,0772
0,0893
0,1033
0,1197
0,1389
0,1613
0,1874
0,2180
0,2537
0,2956
0,3447
ι
degrees
23
22
22
21
20
19
19
18
17
16
15
15
14
13
12
12
11
10
φr
degrees
21
τr
MPa
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,10
0,11
0,14
0,16
0,20
0,24
0,29
0,34
0,41
0,49
0,59
0,71
0,85
τ
MPa
0,17
0,19
0,23
0,26
0,31
0,36
0,42
0,49
0,57
0,66
0,77
0,90
1,05
1,23
1,43
1,67
1,95
2,27
2,5
70
peak strength
60
residual
strength
50
1,5
friction angle (°)
shear stress t (MPa)
2,0
40
30
1,0
friction angle
instantaneous
friction
"i"
20
0,5
10
0
0,0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
0,0
2,5
0,5
1,0
1,5
normal stress (MPa)
normal stress s (MPa)
22
2,0
2,5
dr. geol. Vaudo Cosmo
EXPOSURE CHARACTERIZATION - SSPC-SYSTEM (Hack et al. 2002)
METHOD EXCAVATION (ME)
natural/hand-made
ME = 1
INTACT ROCK STRENGHT(ISR)
ISR = 66 MPa
lumps broken by heavy hammer blows: 50-100 MPa
WEATHERING (WE)
WE= 0,9
moderately
SLOPE
175 °
dip direction
dip
35 °
heigth
150 m
DISCONTINUITIES
B1
75 °
57 °
0,70 m
100 m
100 m
dip direction
dip
spacing (DS)
Persistence (along strike)
Persistence (along dip)
ROUGHNESS LARGE SCALE (Ri)
small problems
STABILITY (tick)
J1
310 °
86 °
0,50 m
100 m
100 m
curved
J2
200 °
80 °
0,20 m
50 m
50 m
slightly wavy
slightly wavy
(on an area betweenof 0,2 x 0,2 and 1x1mq)
RI=
0,85
0,95
0,95
ROUGHNESS SMALL SCALE (Rs)
polished undulating
(on an area of 20 x 20cmq)
RS=
INFILL MATERIAL (Im)
polished stepped
polished undulating
0,7
0,7
0,85
non softening &sheared material, e.g. free of clay, talc, etc. medium :0.90
IM=
KARST (Ka)
0,95
0,95
karst
karst
Ka =
0,95
karst
0,92
0,92
0,92
1,0
1
0,8
ma
x
0,7
2d
isc
0,6
0,5
sc
m
in
factor
SPA=factor1·factor2·factor3= 0,320
di
sc
0,9
N° DISCONTINUITIES
spacing
factor
minimum
20,0 cm
0,63
maximum
70,0 cm
0,72
intermediated
50,0 cm
0,70
weighted by spacing CD
RCD=CD/WE=
friction angle
cohesion
φRRM
cRRM
3d
i sc
me
isc
3d
mi
n
3d
isc
0,2
0,1
RSPA =SPA/(WE·ME)= 0,355
TC=Ri·Rs·Im·Ka=
d
0,3
CORRECTED FOR WEATHERING
AND METHOD OF EXCAVATION
RTC=TC/sqtr(1,452-1,22·e(-WE))=
ma
x
2
di
0,4
0,1
1
0,52
0,53
0,58
0,59
0,64
0,716
TC 1
TC
+
DS 1
DS
CD =
1
1
+
DS 1
DS
39
18966 Pa
10
0,71
0,72
2
2
2
TC
DS
1
+
DS
+
3
3
3
φ RRM=RIRS·0,2417+RSPA·52,12+RCD·5,779
cohRRM=RIRS·94,27+RSPA·28629+RCD·3593
23
100
spacing (m)
1000
dr. geol. Vaudo Cosmo
SLOPE STABILITY PROBABILITY- SSPC-SYSTEM (Hack et al. 2002)
METHOD EXCAVATION (ME)
PROBABILITY OF ORIENTATION-INDIPENDENT
STABILITY
10
pneumatic hammer excavation
95
SME = 0,76
probability to be stable
>95%
SWE= 0,90
moderately
SLOPE
dip direction 175 °
dip 70 °
heigth 4,0 m
Hmax/Hslope
WEATHERING (WE)
70
60
50
30
20
10
1
>95%
ORIENTATION INDIPENDENT STABILITY
INTACT ROCK STRENGHT(SIRS)
RISR = 73 MPa
SIRS =RIRS·SWE= 66 MPa
0
0,0
0°<AP<(slope dip-5°)sliding
0°<AP<(slope dip-5°)toppling
AP<0° and -90-AP+slope dip<0°(slid-topp)
AP<0° and -90-AP+slope dip>0°
Probability stable:
J1
310 °
86 °
J2
200 °
80 °
-135 °
-84,3 °
0,59
0,58
64 °
-25 °
79 °
0,72
0,71
-99 °
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
FALSO
100%
100%
100%
100%
100%
0,2
0,4
0,6
fimass/slope dip
0,9
TC(condition of discontinuity)(-)
0,8
1,0
95%
SLIDING CRITERION
1
70%
50%
30%
5%
discontinuity stable
with respect to sliding
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
discontinuity
unstable with
respect to
sliding
0,2
0,1
0
0
10
20
1
30
40
50
AP(deg)
60
70
TOPPLING CRITERION
0,7
90
70%
50%
30%
discontinuity stable
with respect to
toppling
0,8
80
95%
0,9
TC(condition of discontinuity)(-)
AP>84° o AP<-84°(slid-topp)
(slope dip+5°)<AP<84°(slid-topp)
(slope dip-5°)<AP<(slope dip+5°) (slid-topp)
5
probability to be stable
<5%
DISCONTINUITY SPACING (SSA)
RSPA (from reference rock mass)= 0,355
SSPA=RSPA·SWE·SME= 0,243
CONDITION OF DISCONTINUITIES (SCD)
RCD(from reference rock mass)= 0,716
SCD=RCD·SWE= 0,645
SLOPE UNIT FRICTION AND COHESION (SFRI & COEH)
φ SRM=SIRS·0,2417+SSPA·52,12+SCD·5,779= 32 °
cohSRM=SIRS·94,27+SSPA·28629+SCD·3593= 15466 Pa
IF SFRI<SLOPE DIP: MAXIMUM SLOPE HEIGHT(Hmax)
Hmax= 9,4 m
ratio SFRI/slope dip= 0,46
Hmax/Hslope= 2,35
Probabilty stable >95%
ORIENTATION DIPENDENT STABILITY
DISCONTINUITIES
B1
dip direction
75 °
dip
57 °
With,Against,Vertical or Equal
delta
100 °
AP
-15 °
RTC
0,53
STC
0,52
-90-AP+slope dip
-5 °
90
80
5%
0,6
0,5
0,4
0,3
discontinuity
unstable with
respect to toppling
0,2
0,1
0
0
20
40
60
-90-AP+slope dip(deg)
24
80
100
dr. geol. Vaudo Cosmo
Sito d’intervento visto da SW
Zona centro-orientale del sito
Zona centro-orientale del sito
25
dr. geol. Vaudo Cosmo
Zona centro-orientale del sito
Zona centro-occidentale del sito
Strato interessato da fratture
Zona centrale
Prova sclerometrica
Specchio di faglia
26