5 PERICOLOSITA’ DOVUTA A CAVITA’ SOTTERRANEE
5.5 I Sinkholes di Via Galatea
5.5.1 Fenomeni avvenuti
In via Galatea si sono verificati negli ultimi anni due sinkholes: il primo nel gennaio 2008 e il secondo nell’agosto 2010. Via Galatea si trova nell’VIII Municipio del Comune di Roma, in un’area posta tra l’autostrada A24 e il Grande Raccordo Anulare (fig. 5.6)
Il giorno 21 gennaio 2008, alle ore 16,00 circa, si è formata una voragine che ha determinato l’interruzione totale della sede stradale e dei pubblici servizi (reti elettrica, idrica, fognaria, gas e telefonica) per un totale di 150 nuclei familiari coinvolti.
Fig. 5.6 – Localizzazione dei sinkholes di Via Galatea.
La voragine creatasi aveva una forma grosso modo ellittica, con dimensioni degli assi principali rispettivamente di 11 e 5,5 metri e una profondità di circa 4,5 metri; il volume mobilizzato è stato di circa 600 mc (fig. 5.7).
Lo sprofondamento è stato causato dal crollo della volta di una cavità sotterranea scavata in terreni vulcanici facente parte di una più estesa rete caveale realizzata dall’uomo per l’estrazione di materiali da costruzione.
Nell’VIII Municipio l’escavazione in sotterraneo ad opera dell’uomo è stata persistente nel tempo ed è proseguita sino agli inizi del XX secolo portando alla creazione di un vasto sistema di gallerie.
Fig. 5.7 – Sinkhole del 2008 a Via Galatea: vista della voragine e della volta della cavità sottostante (foto dell’Associazione “Roma Sotterranea”).
Nell’agosto del 2010 in via Galatea si è verificata un’altra voragine posta a poca distanza da quella avvenuta nel 2008 (fig. 5.8).
Il sinkhole si è verificato in corrispondenza di un incrocio di gallerie, con la calotta dell’incrocio già soggetta a vari distacchi e crolli:
Nel crollo è stato coinvolto un tratto della rete fognaria, posta a circa 4 metri dal piano campagna, ed un tombino della medesima.
La causa scatenante della voragine, o quanto meno il fattore che ha accelerato i dissesti nella sottostante calotta, è da attribuire a perdite della rete fognaria e/o del tombino.
La voragine ha dimensioni di circa 5,6x7,5 metri per una profondità di circa 7 metri.
La calotta, prima della voragine, era posta a circa 5,0-5,5 metri da p.c. e pertanto poco al di sotto della fognatura.
Fig. 5.8 – Sinkhole del 2010 a Via Galatea: è ben visibile la trincea ove era alloggiata la fognatura crollata a seguito della voragine (foto dott. Lanzini).
5.5.2 Caratteri morfologici dell’area
L’area ove è ubicata via Galatea è localizzata in riva sinistra del F. Aniene alle pendici settentrionali del grosso apparato vulcanico dei Colli Albani.
Dal punto di vista morfologico l’area di studio costituisce un piccolo rilievo ad andamento NW- SW, delimitato a nord e a est dal Fiume Aniene e a ovest dal Fosso Longarina (attualmente intubato), con quote che vanno circa 24 m s.l.m. nei fondo valle, ai 42 m s.l.m. al tetto del piccolo rilievo (fig. 5.9).
Se si fa un confronto tra la carta rappresentata nella figura 5.9 e quella nella figura 5.10 (carta IGM - scala 1.25.000 dei primi anni ’50) risultano evidenti le azioni antropiche nella trasformazione del paesaggio.
La prima azione è quella relativa alle attività di estrazione del tufo lionato, utilizzato come materiale da costruzione, testimoniata dalle numerose cave, sia a cielo aperto che in sotterraneo, presenti nell’area in esame.
Nella figura 5.10 con una linea tratteggiata rossa sono evidenziati i bordi del rilievo dove erano collocati i fronti di cava nel Tufo Lionato e gli ingressi alla rete caveale sotterranea.
La seconda azione è quella relativa all’urbanizzazione e alla costruzione delle infrastrutture stradali. Dal confronto tra le due si può infatti notare come il Fosso della Longarina, a seguito della realizzazione del GRA e dell’Autostrada, sia stato incondottato cambiando anche leggermente il suo percorso. Si nota inoltre come Via Galatea negli anni ’50 esisteva già, probabilmente come via di accesso alle zone di cava.
Fig. 5.9 - Ubicazione dell’area in studio sulla Carta Tecnica Regionale – scala 1:10.000. Viene evidenziato il tracciato del fosso Longarina che risulta attualmente intubato per gran parte del suo percorso.
Fig. 5.10 - Carta topografica dell’ IGM (1950). La linea rossa tratteggiata evidenzia il bordo del rilievo dove erano collocati i fronti di cava e gli ingressi alla rete ipogea evidenziata chiaramente nella carta dal toponimo “grotte”
5.5.3 Caratteri geologici dell’area
Dal punto di vista geologico l’area è caratterizzata dalla presenza di vulcaniti attribuibili all’attività del Distretto Vulcanico dei Colli Albani (fig. 5.11). Nella zona sono presenti i terreni appartenenti, dall’alto verso il basso, alle seguenti formazioni:
(SFTba) deposito alluvionale
Il deposito forma la piana alluvionale del Fiume Aniene ed è prevalentemente costituito da sedimenti fini siltoso-argillosi alternati a livelli sabbiosi e a livelli di torbe a diversa profondità. Alla base del deposito sono presenti livelli ghiaiosi e sabbiosi (OLOCENE).
(VSN2) Pozzolanelle
Deposito piroclastico massivo, di colore da viola a nero, a matrice cineritico grossolana-lapillosa, povero in fini e ricco di cristalli di leucite, biotite e clinopirosseno, contenente grosse scorie nere, generalmente incoerente (PLEISTOCENE MEDIO p.p.);
(VSN1) Tufo lionato
Deposito piroclastico massivo, litoide, a matrice cineritico-lapillosa con abbondanti pomici gialle, scorie grigie, litici lavici e olocristallini a gradazione inversa, di colore da giallo a rosso a marrone in gradazione verticale (PLEISTOCENE MEDIO p.p.).
(PNR) Pozzolane nere
Unità piroclastica di colore nero, in facies massiva e caotica, localmente con gas-pipes, a matrice scoriaceo-cineritica, nella quale sono dispersi scorie, di dimensioni fino a 15 cm, litici lavici, piroclastici, olocristallini e sedimentari termometamorfosati di dimensioni fino a 10 cm e cristalli di leucite e clinopirosseno (PLEISTOCENE MEDIO p.p.).
(RED) Pozzolane rosse
Unità piroclastica massiva e caotica, semicoerente, da rosso a viola vinaccia a grigio scuro, a matrice scoriacea povera della frazione cineritica, con scorie di dimensioni fino a 24 cm, litici lavici, sedimentari termometamorfosati e olocristallini di dimensioni fino a 20 cm e abbondanti cristalli di leucite, clinopirosseno e biotite (PLEISTOCENE MEDIO p.p.).
2008
Fig. 5.11 - Stralcio Carta geologica del Comune di Roma (da FUNICIELLO et alii 2008). Legenda: SFTba: deposito
alluvionale (OLOCENE); VSN2: Pozzolanelle (PLEISTOCENE MEDIO p.p.); VSN1: Tufo lionato (PLEISTOCENE MEDIO p.p.); RED: Pozzolane rosse (PLEISTOCENE MEDIO p.p.); Sinkholes del 2008 e del 2010 a Via Galatea (cerchi rossi):
2010 2008
5.5.4 Caratteri idrogeologici dell’area
L’area in oggetto fa parte dell’Unità idrogeologica dei Colli Albani, delimitata dalle aste fluviali dei Fiumi Tevere, Aniene, Astura e dalla costa Tirrenica (fig. 5.12 ). Per un piccolo settore il drenaggio è rivolto anche verso il bacino del F. Sacco. A seguito dell’assetto geologico strutturale vengono ad essere presenti due acquiferi. Il primo centrale, posto generalmente al di sopra dei 200 m s.l.m., sostenuto dalla sequenza a bassa permeabilità del Tufo Lionato e delle Pozzolanelle, e un acquifero basale all’interno dei depositi che compongono il vulcano strato (CAPELLI et alii, 2005).
La falda regionale scendendo con una circolazione radiale dalle alture albane alla periferia del distretto verso Roma, viene fortemente drenata dai grandi fossi affluenti del Tevere e dell’Aniene dando inoltre luogo, presso la località di Salone, all’importante emergenza dell’Acqua Vergine, anticamente convogliata in acquedotto dai romani e tuttora captata dall’ACEA (LA VIGNA et alii,
2008).
Fig. 5.12 - Carta delle Unità Idrogeologiche del territorio romano (da CAPELLI et alii, 2008). Legenda: 1 - Unità
Idrogeologica dei Monti Sabatini; 2 - Unità Idrogeologica dei Colli Albani; 3 - Unità Idrogeologica di Ponte Galeria; 4 - Unità Idrogeologica dei depositi alluvionali recenti e attuali; 5 – Unità Idrogeologica del Delta del Fiume Tevere; 6 - Complesso Idrogeologico dei depositi argilloso-marnosi a bassa permeabilità. Area di studio
Dal livello di falda misurato in un pozzo romano ubicato all’incrocio tra Via Galatea e Via Torre Bruna (22,20 m s.l.m.) nonché dai dati di bibliografia (fig. 5.13) si evince che nell’area in oggetto la falda è ubicata a circa 20-22 s.l.m..
Fig. 5.13 - Carta delle linee isofreatiche nell’area romana (da CAPELLI et alii, 2008). Il cerchio rosso indica l’area di studio
5.5.5 Indagini effettuate sulle cavità
A seguito della voragine del 2008 l’Ufficio Extradipartimentale della Protezione Civile del Comune di Roma ha incaricato l’Associazione “Roma Sotterranea” e il Dipartimento di Idraulica Trasporti e Strade dell’Università di Roma “La Sapienza” di eseguire studi e indagini per l’analisi della pericolosità e per la definizione degli interventi di ripristino e messa in sicurezza hanno permesso di acquisire un quadro conoscitivo di grande dettaglio.
I rilievi eseguiti da Roma Sotterranea hanno consentito di mappare con precisione la rete caveale, di identificare le formazioni geologiche nelle quali sono state realizzate le cave in sotterraneo e di rilevare lo stato di fratturazione di tali formazioni, la presenza di eventuali segni di cedimenti e di arrivi di acqua.
Le gallerie realizzate per cavare i materiali vulcanici si sviluppano sotto via Galatea e si estendono verso est, dove sono interrotte da crolli provocati, presumibilmente, dai lavori eseguiti per la costruzione di alcuni fabbricati. Si sviluppano inoltre sotto lo svincolo che dal GRA permette l’ingresso nell’autostrada A24 (fig. 5.14).
L’estesa rete caveale rilevata è stata realizzata per l’estrazione della formazione vulcanica delle Pozzolane Rosse anche se l’escavo non è arrivato fino alla base di tale formazione. Sopra le Pozzolane rosse sono presenti, e sono stati coltivati, terreni vulcanici granulari di modesto spessore costituiti da un livello grigio prevalentemente sabbioso (livello di riferimento per l’estrazione) e un livello pozzolanaceo marrone. Solo in alcune zone sopra a tali terreni nelle gallerie sono visibili altre formazioni come le Pozzolane Nere, coltivata solo localmente, e il Tufo Lionato, che non è stata coltivato e che, in ragione della sua natura litoide, permette il mantenimento di alcune sezioni delle gallerie con tetto orizzontale.
Lo stato di fratturazione delle formazioni non evidenzia situazioni critiche visto che nessuna delle fratture rilevate sembra costituire una via preferenziale di debolezza.
Negli ipogei non sono stati rilevati segni di cedimenti rilevanti o potenziali e la forma stessa delle sezioni, con angoli tra pareti e volte anche di 90 gradi, evidenzia una generale stabilità delle gallerie in assenza di disturbi e di carichi antropici quali infissione di pali di fondazione (riscontrati in alcuni degli edifici presenti nella zona), scavi di trincee profonde, vibrazioni forti e ripetute.
Nelle gallerie non è stata rilevata la presenza di infiltrazioni naturali d’acqua e solo in una zona è stata constata la presenza di un arrivo d’acqua proveniente da uno scarico privato.
Fig. 5.14 - Rilievi e indagini effettuate dalla Associazione “Roma Sotterranea” e dal Dipartimento di Idraulica, Trasporti e Strade - Università “La Sapienza” (dati forniti dall’Ufficio Protezione Civile del Comune di Roma). Nella figura sono osservabili in particolare il reticolo di gallerie sotterranee (distinto con un diverso colore in base alla profondità dalla superficie del tetto delle cavità) e il tracciato della fognatura realizzata lungo Via Galatea.
Le indagini topografiche e geofisiche e gli studi condotti nel febbraio – maggio dal Dipartimento di Idraulica Trasporti e Strade dell’Università di Roma “La Sapienza” (vedi fig. 5.14) hanno permesso, attraverso un’analisi condotta su alcune sezioni critiche, di ricostruire la geometria delle cavità rispetto allo strato di copertura e alle opere e strutture antropiche presenti in superficie e di fare una valutazione empirica della stabilità attuale delle cavità al fine di definirne la pericolosità.
L’analisi è stata effettuata sulla base della determinazione della relazione tra porzione di terreno influenzata dalla presenza di carichi esterni e il volume interessato dal vuoto della cavità, valutando la loro intersezione come un potenziale fattore di rischio per la stabilità della cavità.
L’insieme delle indagini acquisite ha evidenziato come la formazione del sinkhole antropogenico del gennaio 2008 sia dovuta alla concomitanza di più fattori:
- la presenza di gallerie (antiche cave in sotterraneo di pozzolane) le cui volte sono situate anche a pochi metri di profondità dalla superficie;
- la presenza di una conduttura fognaria per la cui la realizzazione è stata scavata una trincea che incide la porzione di terreno sovrastante la rete caveale (nel punto in cui è avvenuta la voragine la base della trincea si trova a meno di 1 metro dalla volta delle cavità);
- le perdite idriche dalla condotta fognaria e/o dai tombini che hanno accelerato i dissesti nella calotta delle cavità;
- la presenza di vibrazioni indotte dal traffico, in particolare da quello pesante, che transita lungo Via Galatea (diretto ad un deposito di materiali edili) e lungo la rampa di accesso dello svincolo autostradale.
In particolare la realizzazione della rete fognaria lungo via Galatea sembra essere con tutta probabilità la causa principale del dissesto in quanto è andata ad indebolire lo spessore di terreno sovrastante le cavità in un punto di particolare debolezza (fig. 5.15).
Fig. 5.15 – Sinkhole a Via Galatea: a sinistra vista delle reti di servizio interrotte dalla voragine; a destra vista della trincea scavata per la messa in opera della fognatura (foto dell’Associazione “Roma Sotterranea”).
A seguito della voragine del 2010 l’Ufficio Extradipartimentale della Protezione Civile del Comune di Roma ha dato incarico a liberi professionisti per l’effettuazione di ulteriori indagine geoelettriche lungo via Galatea (in prosecuzione di quelle eseguite nel 2008) e l’esecuzione di perforazioni con riprese televisive in foro.
Tali indagini hanno individuato ulteriori anomalie geoelettriche che alla verifica delle indagini televisive in foro non sono risultate correlate con la presenza di cavità nel sottosuolo evidenziando quindi come la rete caveale non trovi prosecuzione lungo via Galatea (comunicazione orale dott. Maurizio Lanzini).
Le anomalie riscontrate nella stesa tomografica sono relative alla presenza di differenziali di resistività tra materiale detritico/strati piroclastici e tufo lionato, a cavità riempite e a morfologie (fronti di cava) oggi sepolti sotto i terreni di riporto.
5.5.6 Correlazione tra i sinkholes di Via Galatea e i PS RADARSAT
Al fine di verificare le condizioni generali di stabilità della zona di di via Galatea e individuare eventuali possibili precursori di evento per il sinkholes del gennaio 2008 è stato effettuata un’analisi dei dati RADARSAT, disponibili per la zona ove sono avvenuti i dissesto.
Il confronto è stato effettuato con i PS RADARSAT ascendenti, in modalità fine beam, che si riferiscono a n. 55 scene relative al periodo 7 marzo 2003 – 14 giugno 2007.
Le immagini radar sono state elaborate con la tecnica SPSA - Standard Permanent Scatterers Analysis ottenendo una densità di 1742 PS/km2 (fig. 5.16). I PS hanno un densità molto elevata nell’abitato e sono molto numerosi nelle zone in cui sono avvenute le voragini.
Alcuni PS sono situati nelle immediate vicinanze del sinkhole verificatosi nel gennaio 2008 ed evidenziano spostamenti significativi nel periodo antecedente il momento del dissesto. In particolare due PS (evidenziati con il colore giallo) mostrano velocità di allontanamento (abbassamento) tra 1,50 e 2,99 mm/anno e un PS (evidenziato con il colore arancione) mostra velocità tra 3,00 e 4,99 mm/anno.
Va ricordato che l’analisi di tipo SPSA permette di calcolare per tutti i PS le velocità medie (misurate rispetto alla linea di vista) sull’intero periodo di monitoraggio e solo per alcuni PS restituisce le serie temporali delle misure rappresentabili in grafici tempo-velocità.
Per i PS situati vicino al sinkhole le serie temporali non sono disponibili e quindi non è possibile comprendere se i movimenti riscontrati siano distribuiti in tutto il periodo considerato o abbiamo avuto inizio in un determinato momento.
In ogni caso, il dato interferometrico evidenzia come la voragine sia stata preceduta tra il marzo 2003 e il giugno 2007 da abbassamenti anche significativi del livello del suolo che si potrebbero anche prefigurare come precursori dell’evento del gennaio 2008.
Nessun PS mostra invece spostamenti in vicinanza della voragine verificatasi nell’agosto 2010 ma a questo proposito va considerato che i dati RADARSAT esaminati finiscono a giugno 2007, quindi tre anni prima dell’evento.
In ragione delle numerose informazioni geologiche disponibili per l’area in esame è stata anche effettuata un’analisi dei punti ove i PS RADARSAT indicavano abbassamenti significativi mettendoli in relazione con i dati sulla rete ipogea e con le modificazioni antropiche del territorio. Nell’area di Via Galatea si individuano 5 zone (individuate con le lettere A, B, C, D, E nella figura 5.16) che evidenziano abbassamenti dell’ordine di 3-5 mm/anno (colore arancione) e/o di 5-10 mm/anno (colore rosso).
E
1
C
2
D
B
A
Fig. 5.16 - Distribuzione dei PS RADARSAT ascendenti (periodo 2003-2007) – Legenda: 1 - sinkhole 2008; 2 – sinkhole 2010; A, B, C, D, E - aree con abbassamenti significativi relazionabili alla rete ipogea e/o a modifiche antropiche del territorio.
Zona A
La zona A individua subsidenze fino a 10 mm/anno e coincide con una anomalia geoelettrica individuata nelle indagini condotte nel 2011, che è stata interpretata con la vicinanza di un imbocco di cava localizzato poco ad ovest, presente nella cartografia IGM degli anni ’50 (vedi fig. 5.10). Il dato interferometrico evidenzia che tali detriti sono a tutt’oggi in corso di abbassamento, determinando, più che un rischio di voragine, evidenti rischi sulla stabilità della rete fognaria e della rete idrica.
Zona B
La zona B, esterna a Via Galatea, coincide con un secondo imbocco alla rete caveale localizzato poco ad ovest, presente nella cartografia storica (vedi fig. 5.10).
Il dato interferometrico evidenzia abbassamenti dell’ordine di 3-5 mm/anno, determinando, più che un rischio di voragine, evidenti rischi sulla stabilità delle sovrastanti infrastrutture.
Zona C
La zona C individua subsidenze fino a 10 mm/anno e coincide con anomalia geoelettrica individuata nelle indagini condotte nel 2011, che, a seguito delle perforazioni, ha rilevato la presenza di detriti all’interno dello strato di Tufo Lionato; tale detriti sono stati interpretati come
riempimenti di un accesso alla rete caveale, probabilmente in continuità con l’imbocco evidenziato nella cartografia dell’IGM degli anni ’50 (vedi fig. 5.10).
Il dato interferometrico evidenzia che tali detriti sono a tutt’oggi in corso di abbassamento, determinando, più che un rischio di voragine, evidenti rischi sulla stabilità della rete fognaria e della rete idrica.
Zona D
La zona D evidenzia abbassamenti intorno a 5-10 mm/anno ed è localizzata esternamente a Via Galatea e pertanto in una zona non interessata dalle indagini geofisiche del 2008 e del 2010.
Più precisamente la zona D è ubicata sul bordo orientale del plateau che si affaccia sulla sottostante valle dell’Aniene con una scarpata di circa 8-10 m.
Tale zona in subsidenza, in base alla sua localizzazione, può essere collegata molto probabilmente a cedimenti di terreni di riporto non consolidato, che nel tempo sono stati riversanti lungo tutta la scarpata.
Non si può escludere comunque un collegamento a passate attività di cava in Tufo Lionato, le cui tracce sono evidenti più ad est lungo il Fiume Aniene nella cartografia storica (vedi fig. 5.10). Zona E
Per la zona E, che evidenzia abbassamenti intorno a 5-10 mm/anno ed è localizzata nel settore nord- orientale ed esternamente a Via Galatea, valgono le medesime considerazioni fatte per la Zona D. Infatti anche tale zona è localizzata sul bordo orientale del plateau che si affaccia sulla sottostante valle dell’Aniene con una scarpata di circa 8-10 m.
5.6 Conclusioni
Il confronto tra le ubicazioni dei sinkholes avvenuti tra il 1915 ed oggi nell’area romana e la cartografia disponibile per le cavità sotterranee (Ventriglia, 2002) ha evidenziato come un discreto numero di sinkholes sia avvenuto in zone ove la presenza di cavità, pur essendo ritenuta possibile, non viene ritenuta probabile principalmente per mancanza di riscontri diretti sugli ipogei. Tale risultato pone in chiara evidenza come l’attuale quadro conoscitivo sulle reti ipogee della città non sia sufficiente dettagliato e non possa essere utilizzato come base per una corretta mappatura della pericolosità e quindi del rischio per ampie zone della città.
La possibilità di disporre di informazioni dettagliate su un discreto numero di sinkholes (38 casi) avvenuti in un periodo di tempo (1992-2000) per il quale si disponeva di dati interferometrici (PS ERS) ha permesso di effettuare un’analisi mirata ad individuare eventuali movimenti precursori degli sprofondamenti.
L’analisi dei PS relativi alle immagini radar dei satelliti ERS, sia in orbita ascendente che in orbita discendente, non evidenzia nessuna correlazione tra i sinkholes censiti e i PS con evidenze di spostamento. Tale risultato è da mettere in relazione a due fattori. Il primo concerne i meccanismi di formazione dei sinkholes antropogenici che sviluppandosi in rocce compatte e/o tenere nella maggior parte dei casi non determina risentimenti in superficie tali da essere individuati dai rilievi radar satellitari. Il secondo riguarda la definizione dei dati ERS analizzati che sembrerebbe essere troppo limitata, soprattutto in termini di densità di PS per km2, per poter utilizzare tale tipo di dati per un’efficace back analysis di questo tipo di fenomeno.
L’analisi dei PS relativi alle immagini radar del satelliti RADARSAT (periodo 7 marzo 2003 – 14 giugno 2007) ha individuato invece una possibile correlazione tra PS con movimenti e il sinkhole di Via Galatea del gennaio 2008, evidenziando spostamenti significativi nei mesi precedenti l’evento.
L’elaborazione delle immagini del satellite RADARSAT permette di ottenere densità medie di diverse centinaia di PS per km2, fornendo un cospicuo numero di punti di misura e consentono quindi valutazioni areali e anche temporali di grande dettaglio.
L’analisi dei PS RADARSAT dell’area di Via Galatea che mostravano spostamenti significativi ha permesso inoltre, alla luce del vasto patrimonio informativo disponibile, di correlare tali spostamenti con elementi riconducibili alla rete ipogea (ingressi obliterati da detriti) o alle attività di cava effettuate in passato nella zona (fronti di scavo ricoperti dai riporti). In tal senso questo tipo di analisi, che abbisogna però di informazioni storiche e geologiche di dettaglio, sembra aver evidenziato la possibilità di utilizzare il dato PS come informazione utile ad individuare elementi