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Riassunto
Il territorio del Comune di San Giuliano Terme è delimitato verso NE dai Monti Pisani, uno dei principali nuclei metamorfici dell’Appennino Settentrionale: il loro versante meridionale, che si affaccia sulla “Pianura Settentrionale Pisana”, è stato a lungo interessato da un’intensa attività estrattiva, che ha lasciato un ambiente deturpato da molti fronti di cava abbandonati ed interessati da seri problemi di stabilità. In questo lavoro è stata studiata una di queste cave, la cava di Nord – Est, o cava “Anfiteatro”, di San Giuliano Terme (Pisa).
Lo scopo di questo lavoro, è stato di caratterizzare, da un punto di vista geomeccanico e della stabilità, il fronte di cava, e di inserire queste analisi, di natura principalmente geologico – tecnica, all’interno del complesso contesto strutturale che caratterizza i Monti Pisani. È stato quindi realizzato un rilevamento geologico – strutturale della zona di San Giuliano Terme, che ha portato alla realizzazione di una carta geologica, alla scala 1:5000, accompagnata da una sezione geologica orientata WSW – ENE, che ha messo in luce l’esistenza di più fasi deformative: in particolare è stata osservata l’interferenza tra due fasi deformative principali. Successivamente è stato effettuato uno studio di dettaglio degli elementi strutturali alla scala dell’affioramento, lungo il fronte di cava.
Sono stati inoltre realizzati uno studio geomeccanico ed una preliminare analisi di stabilità (con l’utilizzo del software Dips): l’ammasso è stato così suddiviso in quattro stazioni di misura, all’interno delle quali sono stati discriminati e descritti i principali sistemi di discontinuità, anche attraverso l’analisi petrografica e microstrutturale di sezioni sottili. Un’ampia parte di questo lavoro è stata dedicata alla determinazione della resistenza a compressione uniassiale del Calcare selcifero, sia in situ, che con prove di laboratorio.
L’insieme di tutti questi dati ha così permesso la realizzazione di una classificazione dell’ammasso seguendo le linee guida dettate dalle classificazioni di Bieniawski e Romana.
Dal parametro BRMR, calcolato con la classificazione di Bieniawski, sono stati ricavati i parametri fisici, quali la coesione e l’angolo di attrito. Quest’ultimo è stato inserito nei calcoli dell’analisi di stabilità dell’ammasso, che ha permesso di valutare la propensione al dissesto, per ogni stazione di misura.
2 Questa cava, trovandosi nelle vicinanze dell’abitato di San Giuliano Terme, è molto frequentata, e viene inoltre utilizzata durante il “Settembre Sangiulianese” come sede di importanti manifestazioni. Risulta quindi necessario avanzare alcuni suggerimenti preliminari: in particolare, essendo elevato il rischio di scivolamento per un’ampia porzione del fronte di cava (stazioni 1, 2 e 3), sarebbe necessario approfondire lo scavo, o comunque rendere più sicura l’area adiacente.
Concludendo, questo lavoro ha permesso di realizzare un’analisi geologico – tecnica, arricchita con molti dati reperibili solamente con un’analisi di tipo geologico – strutturale.
Abstract
The village of San Giuliano Terme is delimited towards North – East by Pisani Mounts, one of the largest metamorphic outcrop in the Northern Apennines. Their southern slope, facing towards the “Northern Plain of Pisa”, has been interested, in the past, by intense quarrying activity for a long time. This activity has left a landscape, spoiled by a lot of quarry fronts with serious stability problems. The aim of this work is the stability study of one of these quarries, the North – East quarry, or “Anfiteatro” quarry, near to San Giuliano Terme (Pisa).
The aim of this work is to characterize the quarry front, using the geomechanical classification, and the stability analysis, and to link these analysis to the complex structural contest, that characterized the Pisani Mounts.
A geological – structural survey of the area of San Giuliano Terme was realized: the realization of a geological map, at the 1:5000 scale, linked to a WSW – ENE geological cross section highlights the occurrence of a complex interference pattern between two major deformative phases.
Afterwards a detailed study of the structural elements was realized at the quarry front. A geomechanical study and a preliminary analysis of stability (using the software Dips) were realized: the rock mass was divided into four measurement stations: in each stations the main fractures and joints have been analyzed together with some petrographical e microstructural studies of thin sections. A great part of this work has been dedicated to the determination of uniaxial compression strength of “Selcifero” Limestone, with tests in situ and in laboratory.
3 All of these data have lead to the realization of a geomechanical classification of the rock mass, following the principles of the Bieniawski’s and Romana’s classifications. Using the BRMR parameter, calculated with the Bieniawski’s classification, mechanical parameters, like cohesion and frictional angle, have been determined. The frictional angle has been used into the rock mass stability analysis, that has permitted to estimate the probability of gravitative movements, for each measurement station.
The studied quarry is located near to the village of San Giuliano Terme, so it is frequented, and it’s used for important events (during the “Settembre Sangiulianese”). Then it’s necessary to advance some preliminary suggesting: in particular, it’s probably necessary to improve the excavation on the stations 1, 2 and 3, or to put in a safe place the adjacent area.
Finally, this work has allowed to realize a geological – technical analysis, enriched with a lot of data only taken from a geological – structural analysis.
