2. IL PROGETTO...............................................................................................................3

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica

1. PREMESSA...2

2. IL PROGETTO ...3

3. SITUAZIONE GEOLOGICA ...4

3.1 Geologia ed Evoluzione Paleogeografica ...4

4. INDAGINI GEOGNOSTICHE ...8

4.1 Prove penetrometriche statiche (C.P.T.) ...8

4.1.1 Determinazione della densità relativa ...10

4.1.2 Determinazione della resistenza al taglio...10

4.1.3 Determinazione del modulo di deformazione edometrica ...11

4.1.4 Determinazione del grado di sovraconsolidazione...11

4.2 Prove down hole...12

4.2.1 Procedura sperimentale ...13

4.2.2 Interpretazione down-hole con il metodo diretto ...14

4.2.3 Risultati conseguiti ...15

5. CARATTERIZZAZIONE GEOLOGICO-TECNICA...18

6. SITUAZIONE IDROGEOLOGICA ...21

7. FATTIBILITA’ DEL PROGETTO...25

7.1 Rischio idraulico...27

8. CARATTERIZZAZIONE SISMICA DEL SITO...28

8.1 Vita Nominale delle strutture – VN...28

8.2 Classe d’uso - Cu ...28

8.3 Periodo di riferimento per l’azione sismica - VR ...29

9. AZIONE SISMICA ...29

9.1 Stati limite e relative probabilità di superamento...29

9.2 Tempo di ritorno ...30

9.3 Condizioni topografiche ...30

9.4 Amplificazione stratigrafica...30

9.5 Amplificazione topografica...31

9.6 Zone sismiche...32

9.7 Spettro di risposta elastica del sito ...33

9.8 Parametri sismici...34

9.9 Coefficienti Sismici ...35

10. POTENZIALE DI LIQUEFAZIONE...37

11. CONCLUSIONI...39

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1.PREMESSA

Su richiesta della ECOFOR Service, il sottoscritto Dott. Geol. Simone CORTI è stato incaricato dalla CONTROLLI SICUREZZA AMBIENTALE di Prato, di eseguire uno studio geologico e geologico-tecnico sui terreni di fondazione interessati dalla realizzazione di impianto di dissociazione molecolare ubicato in Via America 105 località Gello nel Comune di Pontedera (PI).

Per la predisposizione della seguente documentazione si è fatto riferimento oltre che alle conoscenze bibliografiche dell’area, ai dati ricavati da una specifica campagna geognostica eseguita direttamente nel sito di intervento e consistita nell’esecuzione di n° 1 sondaggio a carotaggio continuo di 30,0 m di profondità (S3), n° 4 sondaggi a carotaggio continuo di 20,0 m di profondità (S1, S2, S4 e S5), n° 1 sondaggio a distruzione di nucleo di 20,0 m di profondità (S31), prove pressiometriche nei fori di sondaggio, prelievo di campioni indisturbati, prove di permeabilità Lefranc, misure piezometriche nei sondaggi S1, S2, S3₁ e S4, prova sismica down hole eseguita nel foro del sondaggio S3, n° 2 prove penterometriche statiche con punta meccanica spinte fino alla profondità di circa 10,0 m e n° 6 prove penetrometriche statiche con punta elettrica e piezocono spinte fino alla profondità massima di circa 30,0 m.

Il terreno investigato con indagine sismica presenta valore della velocità media di propagazione delle onde di taglio, entro i primi 30 metri (Vs30), di 256 m/sec. Per valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s si può considerare, in base alla nuova normativa, una categoria di sottosuolo C.

La presente relazione, che costituisce l’adempimento finale dell’incarico conferitomi, è stata redatta in ottemperanza alle Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 14 gennaio 2008, alla Circolare del 2 febbraio 2009 e all’allegato al voto n° 36 del 27 luglio 2007 del C.S.L.P., con lo scopo di analizzare le caratteristiche geologico-tecniche dei terreni caratterizzanti l’area in oggetto e di supportare la progettazione strutturale.

Lo strutturista ha richiesto l’inserimento dell’edificio in progetto nella Classe d’Uso III.

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 2.ILPROGETTO

L’intervento edilizio in progetto consiste nella realizzazione di un edificio destinato al deposito rifiuti con pianta di circa 60,0 m x 40,0 m con altezza massima superiore a 12,0 m e si sviluppa in posizione centrale rispetto all’estensione dell’area.

La zona centrale dell’edificio risulta libera e funge sia da volume di stoccaggio, sia da zona di selezione dalla quale possono essere eventualmente separate dal flusso di rifiuti conferiti all’impianto tipologie di rifiuto particolari, che per dimensioni o caratteristiche energetiche il gestore ritiene opportuno stoccare separatamente.

A tale scopo all’interno dell’edificio di deposito rifiuti, e più precisamente al lato opposto rispetto ai portoni di scarico, sono presenti quattro baie per lo stoccaggio temporaneo dei rifiuti.

Le baie sono rappresentate da volumi di stoccaggio (1 baia di superficie di ca. 200 m² e 3 baie di 100 m²) separati dal resto del padiglione di deposito, nei quali per intervalli di tempo temporaneo, particolari tipologie di rifiuto vi possono essere stoccate. Lo stoccaggio di questi rifiuti può essere reso necessario dall’esigenza di uniformare il flusso di rifiuti alimentati alle celle di gassificazione, distribuendo nel tempo rifiuti dalle particolari caratteristiche conferiti all’impianto.

Solo su alcune porzioni del fabbricato saranno realizzate opere in interrato spinte fino alla profondità di circa 4,5 m dal p.c. attuale.

In allegato sono riportati gli estratti del progetto in oggetto.

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3.SITUAZIONEGEOLOGICA

La situazione geologica dell’area di Pontedera è stata ricostruita facendo riferimento alla vasta letteratura tecnica e scientifica con particolare riguardo per:

1. R. Ghelardoni, E. Giannini, R. Nardi - Ricostruzione paleogeografica dei bacini neogenici e quaternari della bassa Valle dell’Arno sulla base dei sondaggi e dei rilievi sismici. Mem. Soc. Geol. It. vol.7 (1968);

2. F. Franchi, L. Taccini - Relazione tecnica di progetto per la realizzazione del polo integrato per lo smaltimento di RSU e rifiuti speciali - “Cap. 5 Caratteristiche geologiche, idrogeologiche geotecniche” (febbraio 1992)

3. L. Bruni - Indagine geologico-tecnica di supporto alla variante al Piano Regolatore Generale di Pontedera capoluogo e frazioni (settembre 1993);

4. R. Mazzanti - La pianura di Pisa ed i rilievi contermini - Memorie della Società Geografica Italiana - vol. L Roma (1994);

5. M. Giardi - Studio geologico e geotecnico dei terreni ed analisi dei cedimenti di fondo della discarica RSU di Pontedera (febbraio 1997);

6. M. Giardi - Progetto di riassetto paesaggistico con recupero volumetrico della discarica in loc. Gello: Caratterizzazione tecnica del sito (maggio 1998);

7. F.Baldacci, L. Bellini, G. Raggi - Sistema acquifero della pianura di Pisa (Sap) - Carta della permeabilità delle rocce, Pisa 1998;

8. Provincia di Pisa - Piano Territoriale di Coordinamento (P.T.C) della Provincia di Pisa approvato con del. C.P. del 18/12/1998 n. 349;

9. M. Giardi, M. Pellegrini - Indagini idrogeologiche per l’ottimizzazione della rete di monitoraggio della discarica di Gello a Pontedera (maggio 2002).

3.1 Geologia ed Evoluzione Paleogeografica

La zona di realizzazione dell’impianto di dissociazione molecolare è ubicata nella parte medio alta della piana alluvionale di Pisa.

La pianura di Pisa si è originata a seguito degli sprofondamenti dei bacini di

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sedimentazione neoautoctoni tra i rilievi dell’antica catena paleoappenninica e cioè il Monte Pisano, i Monti Livornesi e quelli di Casciana Terme.

I terreni di sottosuolo sono costituiti da una sequenza continua di sedimenti del ciclo neoautoctono che ricoprono il substrato roccioso collocato a profondità che nella zona di Pontedera risulta superiore a 700 m come osservato dal pozzo “Pontedera” eseguito da AGIP mineraria (Ghelardoni et al., 1968).

Notizie sulla sequenza stratigrafica del ciclo neoautoctono nell’area di studio sono rilevabili dal lavoro di Mazzanti “La Pianura di Pisa ed i rilievi contermini: la natura e la storia”

(Memorie della Società Geografica Italiana - vol L, 1994). Da questo lavoro è stato riproposto in Fig. 1 un estratto della Carta degli Elementi Naturalistici e Storici della Pianura di Pisa che evidenzia chiaramente la situazione geologica dell’area di studio.

Nella parte più superficiale della sequenza sedimentaria neoautoctona, ovvero quella direttamente interessata dallo studio in oggetto, affiorano “sedimenti prevalentemente sabbiosi e limosi di origine alluvionale e sedimenti argillo limosi di ambiente fluvio palustre”

sopra un substrato resistente costituito dal “Conglomerato dell’Arno e del Serchio da Bientina”.

Di seguito vengono descritti in modo dettagliato i terreni individuati nella parte più alta della sequenza sedimentaria, interessati da un numero elevato di sondaggi:

• Sedimenti argillo-limosi di ambiente fluvio-palustre. Tali depositi, riferiti all’Olocene, sono legati all’intenso sovralluvionamento che ha interessato la pianura durante la risalita del livello del mare seguente al periodo postglaciale Wurmiano ed alle difficoltà di deflusso derivate dallo sbarramento verso mare operato dai lidi del delta dell’Arno. Litologicamente questi depositi sono costituiti da argille e limi di colore alternativamente marrone e grigio contenenti frequentemente piccole concrezioni calcaree e tracce di sostanza organica decomposta. Dove prevalgono le colorazioni nocciola si osservano frequentemente screziature grigiastre (pseudoglay) e abbondanti ossidazioni ocracee determinate dalla presenza di noduli di ferro e manganese. Dove prevalgono le colorazioni grigie si concentrano le striature e le macchie nerastre imputabili a tracce di sostanza organica decomposta. Quanto osservato risulta caratteristico di un ambiente sedimentario nel quale si alternano emersioni o presenza di acque basse ossigenate che inducono condizioni ossidanti responsabili delle colorazioni marroni dei sedimenti, a fasi di sedimentazione in ambiente asfittico tipico di acque più profonde e stagnanti che provocano un ambiente prevalentemente riducente e responsabili delle colorazioni grigiastre dei medesimi sedimenti argillosi.

(7)

Entro tale sequenza vi è la presenza di occasionali orizzonti sabbiosi o limo sabbiosi generalmente dotati di modesta continuità laterale. La maggiore frequenza di tali orizzonti è collocata alla base della serie argilloso limosa in prossimità del contatto con i sottostanti conglomerati. Fasce di vere e proprie argille organiche con torba, testimoni delle ripetute fasi di impaludamento subite dall’area sono identificate in numerosi sondaggi, connessi con le indagini per la costruzione della discarica di Gello Pontedera, (Da 0 a 30 m dal p.c.) (GIARDI, 2003)

• Conglomerati dell’Arno e del Serchio da Bientina. Costituiscono un deposito di origine fluviale sedimentatosi nella fase glaciale Wurm II (Pleistocene superiore) durante la quale si è verificato un notevole abbassamento del livello marino. Sono costituiti da ghiaie e ciottolami cementati nella parte superiore in matrice sabbiosa e sabbioso limosa a tratti abbondante; presentano spessori vari da 5 a 10 metri e buona continuità laterale. Nell’area della discarica il tetto dei conglomerati è localizzato a circa 30 metri di profondità dal p.c.

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Area di intervento

Fig. 1 – Estratto della Carta degli Elementi Naturalistici e Storici della Pianura di Pisa.

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4.INDAGINIGEOGNOSTICHE

Per la predisposizione del presente studio, oltre alle conoscenze personali ed alle informazioni bibliografiche sull’area, sono stati utilizzati i risultati di una specifica indagine geognostica che ha previsto l’esecuzione di n° 1 sondaggio a carotaggio continuo di 30,0 m di profondità (S3), n° 4 sondaggi a carotaggio continuo di 20,0 m di profondità (S1, S2, S4 e S5), n° 1 sondaggio a distruzione di nucleo di 20,0 m di profondità (S31), prove pressiometriche nei fori di sondaggio, prelievo di campioni indisturbati, prove di permeabilità Lefranc, misure piezometriche nei sondaggi S1, S2, S31 e S4, prova sismica down hole eseguita nel foro del sondaggio S3, n° 2 prove penterometriche statiche con punta meccanica spinte fino alla profondità di circa 10,0 m e n° 6 prove penetrometriche statiche con punta elettrica e piezocono spinte fino alla profondità massima di circa 30,0 m.

In considerazione dell’ubicazione delle prove su elencate e dell’intervento in progetto, per la determinazione dei parametri caratteristici dei terreni di fondazione sono stati considerati significativi i risultati ottenuti dalle n° 2 prove penterometriche statiche (Cpt1 e Cpt2) con punta meccanica spinte fino alla profondità di circa 10,0 m e dai risultati dei sondaggi S3 e S4 rispettivamente di 30,0 m e 20,0 m di profondità. Nel sondaggio S3 è stata effettuata la prova down hole.

L’ubicazione della prove è riportata nella planimetria di Figura. 2, mentre in allegato sono presenti le rispettive certificazioni.

4.1 Prove penetrometriche statiche (C.P.T.)

I sondaggi penetrometrici statici offrono il vantaggio di abbinare alla notevole rapidità di esecuzione la possibilità di derivare utili elementi circa le caratteristiche litotecniche dei terreni attraversati. La prova consiste nell’infissione nel terreno, per mezzo di martinetto idraulico, della punta penetrometrica e delle aste collegate e nella misura, eseguita ogni 20 cm, della resistenza alla penetrazione alla punta (Rp), della resistenza per attrito laterale locale sul manicotto (Rl) e di quella totale all’avanzamento delle aste (Rt). I valori opportunamente elaborati permettono di ricostruire litologicamente i terreni attraversati e di stimare i valori delle principali proprietà geotecniche degli stessi.

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Figura. 2 – Area interessata dalla realizzazione del fabbricato in progetto (rigato NE SO) ed ubicazione della prove geognostiche effettuate.

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4.1.1 Determinazione della densità relativa

La determinazione della densità relativa dei terreni incoerenti è stata eseguita con riferimento alla correlazione di Baldi G. et al, 1982 in funzione del valore di resistenza alla punta e delle pressioni litostatica efficace (Fig. 3).

Figura. 3 – Relazione tra resistenza alla punta, densità relativa e pressioni efficaci agenti in sito. Da Baldi et al.,1982

4.1.2 Determinazione della resistenza al taglio

Per terreni non coesivi la determinazione della resistenza al taglio (angolo di attrito) è stata effettuata mediante l’interpretazione del metodo di Durgunoglu e Mitchell, 1975 secondo quanto illustrato in Fig. 4.

(12)

Per terreni coesivi è stato stimato il valore di coesione non drenata Cu mediante la relazione:

Cu Rp

= Nk−σ^'0

dove: Nk è un coefficiente pari a 20 per penetrometro a punta meccanica (Mayne e Kemper, 1988)

Figura. 4 – Relazione tra resistenza alla punta ed angolo di attrito drenato (φ’)

4.1.3 Determinazione del modulo di deformazione edometrica

Per terreni coesivi il modulo di compressibilità edometrica è valutato secondo la relazione di Mitchell e Gardner (1971-75).

M= α Rp

Il coefficiente α è stimato in funzione del valore della Rp e della natura del terreno, indicativamente è stato assunto come:

α= -2.3/Rp + 6.61 per Rp < 2 MPa

α= 2 per Rp > 2 MPa

4.1.4 Determinazione del grado di sovraconsolidazione

La valutazione del grado di sovraconsolidazione dei campioni è stata ottenuta utilizzando la procedura di Casagrande (1936).

Il grado di sovraconsolidazione OCR è per definizione il rapporto fra la pressione verticale effettiva massima cui è andato soggetto un elemento di terreno, e la pressione

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verticale effettiva attualmente agente su quello stesso elemento. Un deposito di terreno può essere sovraconsolidato (OCR>1), normalmente Consolidato (OCR=1) o sottoconsolidato (OCR<1).

La conoscenza di OCR è importante nella progettazione geotecnica poiché, a parità di incremento di tensione applicata, la deformazione di un terreno normalconsolidato (NC) sono molto maggiori di quelle di un terreno sovraconsolidato (OC).

L’andamento del grado di sovraconsolidazione può essere stimato approssimativamente attraverso le prove penetrometriche statiche mediante la

seguente formula:

Il primo membro è stato stimato per ciascuna misura penetrometrica utilizzando la seguente equazione:

Cu qc

v N

v K v

σ

σ σ

'

⎛ '

⎝⎜ ⎞

⎠⎟ =⎛ −

⎝⎜ ⎞

⎠⎟

con Nk pari a 20 per penetrometro meccanico.

L’analogo rapporto per terreni normalconsolidati è stato ottenuto attraverso il valore dell’indice di plasticità del deposito utilizzando la seguente equazione:

4.2 Prove down hole

La recente Normativa sismica nazionale (OPCM 3274 - 2003 e succ. modifiche ed integrazioni, D.M. 14.01.08 N.T.C.) riprendendo l’Eurocodice 8, impone la classificazione sismica del sottosuolo in base al parametro V_S30 per la progettazione in zona sismica.

Tale parametro, che rappresenta la velocità equivalente delle onde di taglio nei primi 30 m di sottosuolo, può essere calcolato noti gli spessori degli strati presenti nei primi 30 m di profondità e la velocità di propagazione delle onde S all’interno di ogni strato.

Cu Cu

OCR

v oc v NC

m

σ

^'

σ

^'

⎛

⎝⎜ ⎞

⎠⎟ = ⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟

OCR

Cu

= v

⎡

⎣

⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥

⎥⎥ σ ^'

.

. 0 19

1 25

Cu IP

v NC

σ

^' ^. ^.

⎛

⎝⎜ ⎞

⎠⎟ =011+0 0037

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Nel presente lavoro si è preso in esame il metodo di prospezione down-hole effettuato all’interno del sondaggio S3.

Le prove sismiche Down-Hole vengono eseguite con lo scopo di misurare la velocità delle onde sismiche dirette che si propagano dalla superficie nel terreno in profondità. Il terreno viene energizzato in superficie, in prossimità di testa foro, e la registrazione avviene in foro grazie ad un geofono triassiale ancorato a profondità via via crescenti. Tale geofono registra gli spostamenti (tradotti sotto forma di impulsi elettrici) lungo tre direzioni ortogonali tra loro (x, y, z).

Le onde sismiche possono essere generate energizzando il terreno in direzione verticale oppure in direzione trasversale (parallelamente al suolo). Nel primo caso verranno generate prevalentemente onde compressive (onde P) che si propagano in profondità e vengono registrate al meglio dal geofono verticale (asse z). Nel secondo caso verranno generate prevalentemente onde di taglio (onde S) visibili principalmente sui geofoni con l’asse posto orizzontalmente (assi x e y).

Tali prove forniscono una dettagliata stratigrafia di velocità delle onde compressive (Vp) e delle onde di taglio (Vs). E` quindi possibile fornire al progettista i moduli elastici dinamici dei terreni attraversati dalla perforazione e, in second’ordine, il valore del parametro Vs30.

La prova indicata è stata eseguita all’interno del sondaggio S3 appositamente attrezzato per l’acquisizione dei dati sismici.

Il terreno investigato, presenta un valore della velocità media di propagazione delle onde di taglio, entro i primi 30 metri (Vs30)= 256 m/sec, Categoria C: depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate, o di argille di media consistenza, con spessori variabili da diverse decine fino a centinaia di metri, caratterizzati da valori di Vs30 compresi tra 180 e 360 m/s (15<Nspt<50, 70<Cu<250 kPa).

4.2.1 Procedura sperimentale

La sorgente consiste in una massa battente su di una piastra in alluminio che, dopo avere opportunamente predisposto il piano di appoggio viene adagiata in superficie ad una distanza di 3.0 mt dal foro e orientata in direzione ortogonale ad un raggio uscente dall’asse del foro. Alla sorgente è agganciato il trasduttore di velocità utilizzato come Trigger.

La strumentazione utilizzata dalla ditta AMBROGEO consta di un geofono tridimensionale. Una volta raggiunta la profondità di prova i ricevitori vengono assicurati alla parete del tubo di rivestimento mediante un packer azionato ad aria compressa, la sorgente viene colpita in senso verticale (per generare onde di compressione P) o lateralmente (per generare onde di taglio SH) e contemporaneamente parte la registrazione del segnale

(15)

Trigger e dei ricevitori.

Eseguite le registrazioni la profondità dei ricevitori viene modificata e la procedura sperimentale ripetuta.

4.2.2 Interpretazione down-hole con il metodo diretto

Per poter interpretare il down–hole con il metodo diretto, inizialmente bisogna correggere i tempi di tragitto (t) misurati lungo i percorsi sorgente-ricevitore per tenere conto dell’inclinazione del percorso delle onde. Se d è la distanza della sorgente dall’asse del foro (Fig. 5), r la distanza fra la sorgente e la tripletta di sensori, z la profondità di misura è possibile ottenere i tempi (tCorr) mediante la seguente formula di conversione:

tCorr = (z/r)*t

Figura. 5 – Schema di down-hole con metodo diretto

Calcolati i tempi corretti sia per le onde P che per le onde S si realizza il grafico tCorr – z in modo che la velocità media delle onde sismiche in strati omogenei di terreno è rappresentata dall’inclinazione dei segmenti di retta lungo i quali si allineano i dati sperimentali (Figura. 6)

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica Figura. 6 – Dromocrone

4.2.3 Risultati conseguiti

Nelle Figure 7 e 8 sono riportati la diagrafia e la dromocrona del rilievo sismico eseguito lungo la verticale di sondaggio S3.

L’analisi dei dati evidenzia una velocità delle onde V_s30 pari a 256.5 ms.

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Figura 7 – Diagrafia rilievo sismico

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica Figura. 8– Dromocrona rilievo sismico

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5.CARATTERIZZAZIONEGEOLOGICO-TECNICA

La caratterizzazione geologica e geologico-tecnica dei terreni di fondazione è stata effettuata utilizzando i risultati delle indagini geognostiche associati alle conoscenze geologiche dell’area.

Dai risultati delle indagini geognostiche è stata sostanzialmente confermata la ricostruzione geologica effettuata più volte nell’area di intervento e riportata per il caso specifico nella sezione D-D’. Deve essere chiarito a questo proposito che la definizione delle unità geotecniche non avviene in natura in maniera così netta, ma attraverso passaggi graduali e sfumati fra i termini. La schematizzazione svolta ha esclusivamente il significato di semplificare la comprensione del quadro geologico di riferimento.

Unità A: limo argilloso e argilla limosa da plastica a consistente

Sotto lo strato superficiale di terreno vegetale spessore pari a circa 0,8-1,0 m, inaffidabile come terreno di fondazione, fino alla profondità indagata dalle prove penetrometriche statiche (10,0 m dal p.c.), è presente questa unità.

E’ costituita in prevalenza da limo argilloso e argilla limosa da plastica a consistente con lenti di limo argilloso sabbioso. Dalla lettura dei risultati delle prove CPT1 e CPT2 è emerso che i valori di resistenza alla punta penetrometrica statica (Rp) variano da un minimo di 11 kg/cm² prova CPT1, ad un massimo pari a 43 Kg/cm² prova CPT2, con valore medio di 21 kg/cm² per CPT1 e 24 kg/cm² per CPT2.

Conseguentemente i valori di resistenza al taglio in termini di pressioni totali (verifiche a breve termine) si assestano su un valore medio di coesione non drenata Cu di 0,7 kg/cm². I moduli edometrici caratteristici dell’unità risultano in valore di circa 45 kg/cm².

L’unità appena descritta si estende fino alla profondità di circa 15,6 m in corrispondenza del sondaggio S3, dove i risultati delle analisi di laboratorio, eseguite sui campioni indisturbati prelevati alla profondità di 6,0 m e 14, 0 m dal p.c. attuale, hanno fornito valori di Cu rispettivamente di 1,15 kg/cm²e 1,31 kg/cm².

In corrispondenza del sondaggio S4 l’unità A si estende fino a fondo foro (20,0 m dal p.c.) e i risultati delle analisi di laboratorio, eseguite sui campioni indisturbati prelevati alla profondità di 8,0 m, 16,5 m e 19,5 m dal p.c. attuale, hanno fornito valori di Cu rispettivamente di 0,19 kg/cm², 0,60 kg/cm² e 0,86 kg/cm². Le prove pressiometriche eseguite nel foro di sondaggio S4 alle profondità di 7,3 m 12,5 m e 17,8 m dal p.c. attuale hanno fornito valori di Cu rispettivamente di 0,85 kg/cm², 0,55 kg/cm² e 1,00 kg/cm² con i rispettivi moduli edometrici di 65 kg/cm², 45 kg/cm² e 95 kg/cm². Dall’esame dei valori della

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Cu e del modulo edometrico caratterizzanti tale unità, emerge la notevole variabilità sia laterale che verticale delle proprietà geotecniche dell’unità descritta.

Dal un punto di vista geologico i terreni dell’unità A possono essere identificati come sedimenti di esondazione alluvionale depositati in aree stagnanti (depositi fluvio-palustri).

Unità B: sabbia e ghiaia

Tale unità è presente in corrispondenza del sondaggio S3 dalla profondità di 15.60 m da p.c. fino a circa 26 m da p.c. Nel sondaggio S4 tale unità non risulta presente per tutta la profondità indagata (20 m da p.c.). L’unità B è costituita da sabbia debolmente limosa e ghiaia sabbiosa in abbondante matrice limosa.

Dal un punto di vista geologico i terreni dell’unità B possono essere identificati come sedimenti di esondazione alluvionale (depositi fluviali).

Unità C: Conglomerati dell’Arno e del Serchio da Bientina

Al di sotto dell’unità B è presente una ulteriore unità, costituita da ghiaia e ciottolami in matrice sabbiosa localmente cementati. Tale unità è stata indagata con prove CPTU dove, fatta eccezione per la prova CPTU 6, l’avanzamento della punta della prova penetrometrica è andato a rifiuto. Per l’unità C si possono stimare dei valori di angolo di attrito φ variabili fra 38° e 41°.

Dal un punto di vista geologico i terreni dell’unità C possono essere identificati come deposito di origine fluviale.

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(22)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 6.SITUAZIONEIDROGEOLOGICA

Nella zona in cui si svilupperà il nuovo impianto di dissociazione molecolare, il primo acquifero è collocato nelle ghiaie della formazione dei Conglomerati dell’Arno e del Serchio da Bientina presente alla profondità di circa 30 m dal p.c. (Figura 9).

A quote superiori sono presenti sedimenti argillo-limosi di ambiente fluvio-palustre.

La serie descritta è costituita da depositi argillosi entro i quali sono dispersi sottili livelli limo sabbiosi. In considerazione delle finalità dello studio è stata posta una particolare attenzione per la caratterizzazione idrogeologica di questa formazione.

Una prima serie di dati deriva dalla misurazione della permeabilità dei campioni di terreno prelevati nel corso dei sondaggi sia in maniera diretta, attraverso l’esecuzione di prove di permeabilità a carico costante in cella triassiale, che indiretta, attraverso la misura del coefficiente di consolidazione e permeabilità nel corso della prova edometrica. I risultati delle determinazioni svolte sono riassunti nella Tabella 1.

Le analisi geotecniche di laboratorio attestano delle condizioni di pressoché totale saturazione della totalità dei provini esaminati.

Sondaggio Campione Coefficiente di permeabilità

cm/sec prova permeabilità in

cella triassiale

prova edometrica

S1 H1 6.9 x 10^-9

H2 5.2 x 10^-9 3.5 x 10^-9

H4 5.3 x 10^-9

S2 H2 2.3 x 10^-9

H3 3.2 x 10^-9 2.2 x 10^-9

H4 1.9 x 10^-9

S3 H1 1.7 x 10^-9

H3 1.8 x 10^-9 1.7 x 10^-9

H4 1.3 x 10^-7

S4 H1 7.0 x 10^-9 4.7 x 10^-9

H2 3.4 x 10^-9

H3 7.9 x 10^-9

Tabella 1 - Prove di permeabilità su campioni di laboratorio

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Al fine di verificare l’influenza delle discontinuità stratigrafiche, riconducibili nel caso specifico alla presenza dei sottili livelli limo sabbiosi, sulle caratteristiche idrogeologiche d’insieme della formazione sono state eseguite numerose prove di permeabilità Lefranc in avanzamento nel corso dei sondaggi.

Le prove non garantiscono una adeguata precisione nelle misure per assorbimenti bassi;

ugualmente, con esclusione delle prove eseguite sulla verticale S3 a profondità tra 15.00 e 17.00 la generalità delle misure ha fornito valori di permeabilità media dell’ordine di 10^-6 - 10^-8 cm/sec a conferma di una conducibilità idraulica pressoché nulla dei termini argillo-limosi della formazione.

Per quanto esposto ai punti precedenti la formazione argillo-limosa, anche tenuto conto della presenza dei sottili livelli limo sabbiosi, può essere considerata sotto l’aspetto idrogeologico un acquitardo.

Nel caso della prova LEF3 eseguita nel corso del sondaggio S3 è stato intercettato il livello sabbioso limoso ghiaioso presente intorno a 16 m di profondità, che ha rilevato una permeabilità 4.7 x 10^-4 cm/sec. La permeabilità registrata risulta significativamente più alta rispetto a quelle della formazione argillo-limosa in considerazione della presenza lungo la verticale di sondaggio dei depositi ghiaiosi di origine fluviale presenti a partire da circa 16 m da p.c.

I valori descritti sono riferibili ad una formazione con grado di permeabilità elevato identificabile pertanto a tutti gli effetti come un acquifero.

In conclusione le indagini idrogeologiche di dettaglio svolte nel contesto del presente studio hanno sostanzialmente confermato la presenza di un acquitardo argillo-limoso dello spessore di circa 30 m nella zona interessata dal progetto che ricopre i Conglomerati dell’Arno e del Serchio da Bientina. L’utilizzo di appropriate tecniche di indagine ha permesso altresì di delimitare con precisione la posizione e le caratteristiche di permeabilità dei sottili livelli limo sabbiosi intercalati alla potente serie argillosa.

L’esame dei livelli idrici registrati nei piezometri messi in opera con le indagini dell’ultima campagna geognostica, ottobre e novembre 2009, hanno confermato il quadro idrogeologico emerso dalle indagini susseguitesi nei diversi ampliamenti della discarica. In particolare i piezometri installati nelle verticali di sondaggio S1, S2 ed S4 presentano una certa variabilità ma risultano da mettere in relazione con il livello di saturazione dei terreni argilloso limosi presenti nella parte più superficiale della successione sedimentaria. Il livello registrato invece nel piezometro S3₁ sembra invece da collegare ad una circolazione idrica diversa dal livello di saturazione dei terreni argilloso limosi superficiale ed in particolare ad una situazione stratigrafica legata a livelli di terreni che presentano una componente più sabbioso limosa.

(24)

La presenza di tale livello a maggiore componente sabbiosa è stata effettivamente riscontrata a partire da 18/20 m di profondità durante l’esecuzione della perforazione a distruzione.

(25)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica Figura 9 - Carta della permeabilità delle rocce (da Baldacci et al. 1998).

(26)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 7.FATTIBILITA’DELPROGETTO

L’area di indagine è ubicata in località Gello nella zona industriale di recente espansione, in prossimità del Canale Scolmatore dell’Arno, alla quota media di circa 10,0 m s.l.m.

L’intervento in progetto insiste su un’area completamente pianeggiante, non determina condizioni di instabilità e non modifica negativamente le condizioni ed i processi geomorfologici dell’area. Il lotto è collocato sulla pianura alluvionale del Fiume Arno.

In considerazione della pericolosità geologia e del tipo di intervento l’area in esame è stata inserita, nel RU, in classe di Fattibilità 3 – Fattibilità Condizionata.

(27)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica LEGENDA

Area di intervento

Figura. 10 – Fattibilità geologica.

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 7.1 Rischio idraulico

Dal punto di vista del Rischio Idraulico l’area in esame è stata valutata secondo quanto prescritto dall’Autorità di Bacino del Fiume Arno con il DPCM 5/11/99 e delle misure di salvaguardia introdotte successivamente. Per quanto riguarda l’Autorità di Bacino dell’Arno è stata visionata la cartografia disponibile relativamente al Piano Stralcio “Rischio Idraulico”.

Dalla lettura della carta suddetta, si evince che l’area oggetto di studio rientra in parte in Classe di pericolosità idraulica elevata (P.I.3) comprendente aree inondabili da eventi con tempo di ritorno TR ≤ 30 anni con battente h < 30 cm ed in parte in Classe di pericolosità idraulica molto elevata (P.I.4) comprendente aree inondabili da eventi con tempo di ritorno TR ≤ 30 anni e con battente h ≥ 30 cm.

Area di intervento

Fig. 11 – Estratto Carta del Rischio Idraulico. Scala 1:10.000.

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 8.CARATTERIZZAZIONESISMICADELSITO

Il presente studio riporta la caratterizzazione sismica del sito sulla base del DM 14.1.2008. Su indicazione del progettista, la struttura oggetto del presente studio, ha le seguenti tipologie del costruito:

8.1 Vita Nominale delle strutture – VN

La normativa (DM - NTC 2008) definisce la Vita Nominale V_N delle strutture (art. 2.4.1) a cui si associano tre tipi di costruzioni con diverso valore, espresso in anni, della loro durata come definito al variare della classe d’uso come mostra la tabella sottostante:

La struttura in oggetto sarà progettata, come grande opera (3) considerando una VN > 50 anni.

8.2 Classe d’uso - Cu

La normativa definisce in presenza di azione sismica 4 classi di costruzioni in base al loro utilizzo ( Classe d’uso - art. 2.4.2) a cui si associa un coefficiente d’uso (Cu) come mostrano le seguenti tabelle.

(30)

Nel caso in esame, come comunicatoci dall’ing. strutturista, il progetto rientra in: Classe d’uso III →Coefficiente Cu = 1,5.

8.3 Periodo di riferimento per l’azione sismica - VR

La normativa NTC 2008 prevede, quindi, la definizione di un periodo di riferimento VR per le azioni sismiche su ciascuna costruzione ottenibile dalla formula:

V_R = V_N x C_U

dove VN e la vita nominale di un’opera strutturale intesa come il numero di anni nel quale la struttura purché soggetta a manutenzione ordinaria, deve poter essere usata per lo scopo al quale è destinata. Nel nostro caso, il periodo di riferimento:

V_R = 50 x 1,5 = 75

9.AZIONESISMICA

9.1 Stati limite e relative probabilità di superamento

La normativa (DM – NTC 2008) nei confronti delle azioni (cap. 3.2.1) definisce quattro stati limite, al fine di indicare il comportamento, in chiave sismica, che dovrà sopportare la struttura in progetto come mostra la tabella sottostante:

STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE)

SLO - Stato LIMITE di OPERATIVITA’: non deve subire danni SLD - Stato LIMITE di DANNO: danni lievi ma rimane in esercizio

STATI LIMITE ULTIMI (SLU)

SLV - Stato LIMITE di salvaguardia VITA:

crolli parziali. Buona resistenza verticale e margine di sicurezza orizzontale di collasso

SLC - Stato LIMITE di prevenzione COLLASSO:

danni gravi, margine di sicurezza buono azioni verticali. Esiguo azioni orizzontali

(31)

Ad ogni stato limite corrisponde una probabilità di superamento come sotto indicato.

9.2 Tempo di ritorno

Noti P_VR e V_Rsiottiene il valore del tempo di ritorno (anni), attraverso la formula:

9.3 Condizioni topografiche

Per configurazioni superficiali semplici si può adottare la seguente classificazione:

Categoria Caratteristiche della superficie topografica

T1 Superficie pianeggiante, pendii e rilievi isolati con inclinazione media i ≤ 15°

T2 Pendii con inclinazione media i > 15°

T3 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media 15° ≤i ≤30°

T4 Rilievi con larghezza in cresta molto minore che alla base e inclinazione media i > 30°

Tali categorie topografiche si riferiscono a configurazioni geometriche prevalentemente bidimensionali, creste o dorsali allungate, e devono essere considerate nella definizione dell’azione sismica se di altezza maggiore di 30 m.

Nel nostro caso si considera la categoria topografica T1

9.4 Amplificazione stratigrafica

Per sottosuolo di categoria A i coefficienti SS e CC valgono 1.

(32)

Per le categorie di sottosuolo B, C, D ed E i coefficienti SS e CC possono essere calcolati, in funzione dei valori di Fo e T*c relativi al sottosuolo di categoria C, mediante le espressioni fornite nella sottostante tabella, nelle quali g è l’accelerazione di gravità ed il tempo è espresso in secondi.

9.5 Amplificazione topografica

Per tener conto delle condizioni topografiche e in assenza di specifiche analisi di risposta sismica locale, si utilizzano i valori del coefficiente topografico ST, riportati nella tabella seguente, in funzione delle categorie topografiche precedentemente riportate e dell’ubicazione dell’opera o dell’intervento.

Per l’area di intervento si indica un coefficiente di amplificazione topografico S_T= 1,0.

(33)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 9.6 Zone sismiche

La classificazione sismica della Regione Toscana (Ord. PCM n.3519 - 28.04.06 - Del.

G.R.T. n.431 -19.06.06) inserisce il territorio comunale di Pontedera nella classe 3S di sismicità, che prevede un valore di accelerazione orizzontale di picco del suolo, con probabilità di superamento del 10% in 50 anni, a_g=0,25g.

In considerazione dei risultati dell’indagine il terreno investigato, presenta un valore della velocità media di propagazione delle onde di taglio, entro i primi 30 metri (Vs30) = 256 m/sec. meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s si può considerare, in base alla nuova normativa, una categoria di sottosuolo C secondo la tab. 3.2.II delle NTC 2008.

Con l’entrata in vigore del D.M. 14.01.08 la stima della pericolosità sismica, intesa come accelerazione massima orizzontale su suolo rigido (Vs30 > 800 m/s), viene definita mediante un approccio “sito dipendente” e non più tramite un criterio “zona dipendente”.

Infatti, secondo quanto riportato nell’allegato A del D.M. 2008, definite le coordinate del sito interessato dal progetto, questo sarà sempre compreso tra 4 punti della griglia di accelerazioni (Allegato B – NTC 2008), tramite media pesata utilizzando la formula:

in cui:

p = valore parametro di interesse nel punto in esame;

pi = valore parametro di interesse nell’i-simo p.to della maglia elementare contenente il p.to in esame;

di = distanza del punto in esame dall’i-esimo punto della maglia suddetta.

Si otterranno così i Parametri Spettrali P (ag, Fo, TC*).

ag = accelerazione massima al sito;

Fo = valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontale;

TC* = periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale.

Tali parametri, descrivono i caratteri del moto sismico orizzontale sul sito di riferimento rigido le cui grandezze, definiscono le forme spettrali relative alla particolare PVR .

(34)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 9.7 Spettro di risposta elastica del sito

I valori dei parametri caratteristici per il calcolo delle azioni sismiche, relativi all’area di verifica, riferiti al suolo di categoria C, sono quelli di seguito indicati:

• località Gello, Comune di Pontedera (PI)

latitudine: 43,6397 Classe d’uso: III longitudine: 10,5781 Vita nominale:100 anni

Siti di riferimento

Sito 1 ID: 20492 Lat: 43,6472Lon: 10,5189 Distanza: 4818,221 Sito 2 ID: 20493 Lat: 43,6489Lon: 10,5880 Distanza: 1304,892 Sito 3 ID: 20714 Lat: 43,5972Lon: 10,5214 Distanza: 6560,348 Sito 4 ID: 20715 Lat: 43,5989Lon: 10,5903 Distanza: 4641,442

(35)

Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 9.8 Parametri sismici

Categoria sottosuolo: C Categoria topografica: T1

Periodo di riferimento: 75 anni

Coefficiente cu: 1,5 (Coefficiente d’uso)

Operatività (SLO):

Probabilità di superamento: 81 %

Tr: 45 [anni]

ag: 0,052 g

Fo: 2,519

Tc*: 0,243 [s]

Danno (SLD):

Tr: 75 [anni]

ag: 0,065 g

Fo: 2,508

Tc*: 0,254 [s]

Salvaguardia della vita (SLV):

Tr: 712 [anni]

ag: 0,153 g

Fo: 2,504

Tc*: 0,278 [s]

Prevenzione dal collasso (SLC):

Tr: 1462 [anni]

ag: 0,190 g

Fo: 2,529

Tc*: 0,286 [s]

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 9.9 Coefficienti Sismici

Tipo di Elaborazione: Stabilità dei pendii e Fondazioni

SLO:

Ss: 1,500

Cc: 1,680

St: 1,000

Kh: 0,016

Kv: 0,008

Amax: 0,763

Beta: 0,200

SLD:

Ss: 1,500

Cc: 1,650

St: 1,000

Kh: 0,020

Kv: 0,010

Amax: 0,958

Beta: 0,200

SLV:

Ss: 1,470

Cc: 1,600

St: 1,000

Kh: 0,054

Kv: 0,027

Amax: 2,203

Beta: 0,240

SLC:

Ss: 1,410

Cc: 1,590

St: 1,000

Kh: 0,064

Kv: 0,032

Amax: 2,625

Beta: 0,240

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Di seguito gli spettri di risposta elastici relativi all’accelerazione componenti orizzontali e accelerazione componenti verticali.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Periodo T (sec)

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 10.POTENZIALEDILIQUEFAZIONE

Come riportato nel par. 7.11.3.4.2 del DM 14-01-2008 la verifica alla liquefazione può essere omessa quando si manifesti almeno una delle seguenti circostanze:

1) eventi sismici attesi di magnitudo M inferiore a 5;

2) accelerazioni massime attese al piano campagna in assenza di manufatti (condizioni di campo libero) minori di 0,1g;

3) profondità media stagionale della falda superiore a 15 m dal piano campagna, per piano campagna sub-orizzontale e strutture con fondazioni superficiali;

4) depositi costituiti da sabbie pulite con resistenza penetrometrica normalizzata (N1)60 >

30 oppure qc1N > 180 dove (N1)60 è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche dinamiche (Standard Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa e qc1N è il valore della resistenza determinata in prove penetrometriche statiche (Cone Penetration Test) normalizzata ad una tensione efficace verticale di 100 kPa;

5) distribuzione granulometrica esterna alle zone indicate nella Figura 7.11.1(a) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc < 3,5 ed in Figura 7.11.1(b) nel caso di terreni con coefficiente di uniformità Uc > 3,5.

Figura 7.11.1(a) DM 14-01-2008

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica Figura 7.11.1(b) DM 14-01-2008

Nel caso specifico avendo un valore di resistenza minima determinata con prove penetrometriche statiche qc superiore a 500 kPa, che normalizzata presenterà valori maggiori, è possibile affermare che la situazione oggetto di questo studio rientra nella circostanza n°4 per la quale le verifiche a liquefazione possono essere omesse.

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica 11.CONCLUSIONI

Le valutazioni svolte ai paragrafi precedenti consentono di trarre le seguenti considerazioni riassuntive:

- l’area di studio è localizzata nella pianura alluvionale costituita dai depositi recenti del F.

Arno e del F. Era alla quota media di circa 10,0 m s.l.m.;

- la morfologia pianeggiante dell’area garantisce condizioni geomorfologiche stabili; non sono stati osservati nei fabbricati limitrofi dissesti imputabili ai terreni di fondazione;

- i terreni di sottosuolo sono costituiti da una alternanza di limo argilloso e argille limose fino a circa 15,60 m dal p.c. attuale deposti in ambiente fluvio – palustre che ricoprono i Conglomerati dell’Arno e del Serchio da Bientina;

- la presenza di terreni limosi e argillosi nei primi 15,6 metri di spessore permette di escludere rischi di liquefazione dei terreni sotto azione sismica;

- Il territorio comunale di Pontedera è stato inserito nella classe 3S di sismicità, che prevede un valore di accelerazione orizzontale di picco del suolo ag=0,25g, in base alla riclassificazione del D.P.C. ord. N° 3519 del 28/04/2006;

- Il terreno investigato, presenta un valore della velocità media di propagazione delle onde di taglio, entro i primi 30 metri (Vs30) = 256 m/sec, pertanto presentando valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s si può considerare, in base alla nuova normativa sismica, una Categoria di Sottosuolo C;

- Per l’area interessata dalla realizzazione del progetto sono stati definiti i coefficienti sismici necessari per le verifiche richieste dalla NTC 2008.

Nelle condizioni descritte si ritiene che non sussistano impedimenti di natura geologica o geologico-tecnica all’esecuzione dell’intervento edilizio in oggetto.

Il progetto di intervento edilizio prevede la costruzione di impianto di dissociazione molecolare le cui fondazioni, solo in piccoli settori, raggiungono la profondità di circa -4,5 dal p.c. attuale.

Prato, 25 febbraio 2010

Per Controlli Sicurezza Ambientale

Dott. Geol. Simone Corti Dott. Geol. Raffaele Isolani

C:\documenti\relazioni\geologia-tecnica\anno10\Ecofor\RelaGeotecNTCEcoforMagazzino.doc

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica ELABORATI DI PROGETTO

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica CERTIFICATI PROVE PENETROMETRICHE STATICHE

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica STRATIGRAFIA E FOTO SONDAGGIO S3

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica SONDAGGIO N°3 CASSA1 0 -5 m

SONDAGGIO N°3 CASSA 2 5 -10 m

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica SONDAGGIO N° 3 CASSA 3 10 -15 m

SONDAGGIO N°3 CASSA 4 15 – 20 m

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Impianto di dissociazione molecolare e relativa discarica SONDAGGIO N° 3 CASSA 5 20 – 25 m

SONDAGGIO N° 3 CASSA 6 25 – 30 m