geomorfologica del terreno oggetto di variante, utilizzando le carte geologiche e geomorfologiche fornite dall’ufficio tecnico della Provincia di Pisa. Le analisi sono rivolte alle formazioni più rappresentative nell’area di studio.
5.1 Indagine geologica e individuazione dell’ambito territoriale di riferimento
Di seguito analizziamo la carta geologica dei tratti di variante oggetto di studio.
Come si evince dalle figure 5.1, 5.2 e 5.3 attraverso i numeri di legenda adottati dalla Provincia di Pisa si definiscono il tipo di terre su cui sviluppare le varianti:
70040 Depositi alluvionali attuali
Sono stati cartografati suddividendoli secondo le granulometrie prevalenti. Si distinguono quindi in carta:
70041 limi e argille 70042 sabbie e limi 70043 sabbie
70044 ghiaie e sabbie 70045 granulometrie miste.
I limi e le sabbie prevalgono nella parte iniziale del tracciato all’innesto della S.P.n° 34 e proseguendo fino all’inizio del viadotto.
44110 Formazione di Massarella – Torre (MST)
È l’unità stratificamente più bassa affiorante nel settore orientale del margine meridionale delle colline delle Cerbaie nei comuni di Santa Croce e Castelfranco. È costituita da sabbie clinostratificate di ambiente fluviale.
44120 Formazione di Monte Serampoli (SRM)
Giace con contatto erosivo sulla Formazione di Massarella – Torre, lungo il margine meridionale delle Cerbaie. È costituita da due membri, quello basale (44121 – SRM01) costituito da ghiaie e conglomerati granulo sostenuti massivi, costituiti prevalentemente da clasti di calcari derivanti dalle unità mesozoiche della Falda Toscana. In continuità al di sopra delle ghiaie giace il membro di sabbie e sabbie limose (44122 – SRM02). L’ambiente deposizionale è riferibile ad una piana fluviale.
60040 Formazione di Casa Poggio ai Lecci (CPL)
Affiora sulle colline immediatamente contermini in destra e in sinistra alla Piana d’Arno, oltre che nella bassa Val di Cecina. Sono conglomerati matrice-sostenuti a prevalenti ciottoli di quarziti ed anageniti in matrice prevalentemente sabbiosa, alternati a sabbie fortemente arrossate per pedogenesi e, meno frequentemente, a limi sabbiosi e sabbie in facies deltizia-lagunare e fluvio-palustre. Alla base poggiano con contatto o concordante o erosivo sulle Sabbie di Nugola Vecchia, al tetto sono ricoperti in concordanza dalle Sabbie e
Limi di Vicarello. In questa unità sono inclusi almeno due diverse sequenze, entrambe terrazzate, ben visibili presso la Cava Campani, poco a ovest di Marti (Montopoli). La facies deltizia-lagunare si sviluppa nel settore meridionale della sez. Fauglia, e passa a continentale andando verso nord della stessa. Sono conglomerati matrice sostenuti con ciottoli subarrotondati mediamente sortiti, con dimensioni da 1 a 8 cm di provenienza dalle Unità Ligure, del Verrucano e della Serie Toscana. La matrice è sabbiosa a luoghi arrossata o con caliche. È presente anche cemento carbonatico e lenti calcarenitiche con fori di litodomi, Ostreidi, Pectinidi e Coralli.
5.2 Indagini e Problematiche Geotecniche (Valutazione e possibili soluzioni per i cedimenti)
Pur con la consapevolezza di non avere a disposizione indagini utilizzabili ai fini delle analisi e verifiche (sondaggi con prelievo di campioni, penetrometrie statiche CPT, penetrometrie dinamiche, indagini geofisiche sismiche), nel presente capitolo si vogliono individuare le possibile problematiche riguardanti i terreni di fondazione e le potenziali soluzioni.
Le formazioni più rappresentate nell’area di studio sono le Sabbie e terreni con prevalenza di matrice sabbiosa, a parte un piccolo tratto di 2° lotto tra le sezioni 104-142 in cui vi è la presenza di argilla. Le problematiche maggiori in base al tipo di terreno riguarda i cedimenti che si possono sviluppare nella realizzazione delle varianti.
Nelle zone dove sono prevalenti terreni sabbiosi, le pressioni dovute alla presenza delle strutture stradali in genere interessano strati molto profondi, per i quali, tuttavia non esiste una caratterizzazione geotecnica esaustiva che invece è necessaria per una corretta valutazione dei cedimenti a breve ed a lungo termine.
Il valore dei cedimenti è molto rilevante poiché siano in presenza di strati di terreno con densità molto modeste. In fase di realizzazione dei rilevati stradali il terreno potrà subire un consolidamento locale, soprattutto della porzione superficiale, poco rilevante al fine del contenimento dei cedimenti totali. Tuttavia il cedimento prodotto negli strati sabbiosi, si sviluppa molto rapidamente, e la quota di deformazione residua ha comunque il
massimo contributo in tempi compatibili con la realizzazione dell’opera.
L’inserimento di una geogriglia al piede dei rilevati può determinare una distribuzione uniforme di abbassamenti sotto gli stessi riducendo il cedimento totale a circa ¾ del cedimento massimo nel punto più caricato.
La non trascurabile deformabilità dei terreni di fondazione porterà in genere ad un cedimento significativo anche in corrispondenza degli attraversamenti della sede stradale da parte di manufatti quali elementi scatolari in c.a.; la diversità tra piano stradale con sottostante rilevato e zona interessa dal tombinamento con minimo ricoprimento porterà anche per effetto dinamico una diversa influenza sui cedimenti realizzando a breve termine una serie di sconnessioni al limite dello scatolare che potrebbe rendere necessari interventi di ripristino. Per limitare parzialmente tali effetti, legati a cedimenti differenziati, potranno essere realizzate delle solette semplicemente appoggiate al fianco dello scatolare in modo da limitare o annullare il cedimento della sede stradale proprio a
ridosso dello scatolare stesso, avendo l’accortezza di reinterrare i fianchi con materiale volumetricamente stabile e ben rullato.
Per i carichi derivanti dalla realizzazione della rotatoria sia come pacchetto di fondazione e pavimentazione che come transito veicolare, non presentano particolari problematiche legate al cedimento.
Si può realizzare in fase esecutiva una idonea rullatura, previo controllo della qualità dei terreni o eventuale realizzazione di bonifica con cassonetto opportunamente approfondito, ed eventuale inserimento di tessuto sotto il corpo strada.
I cedimenti dei rilevati dalle dimensioni geometriche più importanti, risultano accentuati e variabili lungo il tratto stradale; per uniformare i cedimenti possono essere utilizzati idonei tessuti e realizzare fasi di precarico in modo da accelerare l’assestamento degli strati più comprimibili.
Non si potrebbe escludere quindi, l’utilizzo in alcuni casi di tecniche volte alla realizzazione di un idoneo drenaggio, soprattutto dove il tracciato stradale va ad incidere sul profilo attuale del
terreno, o al consolidamento degli strati di terreno interessati dalle opere come nel primo lotto dove vi è la presenza del viadotto.
Nel seguito sono state indicate alcune possibili tecniche di intervento che potranno essere adottate qualora la futura indagine geognostica dovesse confermare la necessità di un loro inserimento.
L’impiego di tecniche di rinforzo quali le terre armate, l’inserimento di geogriglie, permetterebbero di ridurre la massa complessiva del rilevato, almeno nei tratti di massima altezza, contribuendo alla riduzione dei cedimenti.
L’impiego di nastri drenanti in geocomposito accelera il consolidamento di terreni a bassa permeabilità sui quali si devono poi realizzare i rilevati stradali, velocizzando l’evacuazione dell'acqua interstiziale, e migliorando le caratteristiche del terreno. Questo permetterebbe quindi di diminuire considerevolmente i tempi di realizzazione dell'opera, rispetto alle
tradizionali soluzioni (tipo pali in sabbia) oltre a risultare generalmente meno costose.
La qualità dei materiali potrebbe rendere utile l’impiego sul piano di fondazione di geotessile tessuto in poliestere ad elevato modulo e basso creep o geogriglie speciali ad alta resistenza. Questi geosintetici hanno la funzione di supplire l'insufficiente resistenza al taglio del terreno assorbendo le sollecitazioni di trazione generate lungo le superfici di scorrimento e trasferendole alla parte stabile del rilevato. Il ricorso a questa categoria di materiali potrebbe permettere di risparmiare costose operazioni di bonifica oltre ai tempi lunghi di realizzazione rendendo meno rilevante il reperimento di materiali di buona qualità.
Per quanto attiene a tutti i lavori di sbancamento con scavi di profondità si potrebbero effettuare delle opere di contenimento provvisorie, una buona regimazione delle acque a monte e una serie di opere di drenaggio
più o meno profonde in modo da ridurre il quantitativo d’acqua presente negli strati e responsabile di fenomeni di scivolamento e deformazione molto importanti.
5.3 Indagine geomorfologica e individuazione dell’ambito territoriale di riferimento
L’ufficio tecnico della Provincia di Pisa ha messo a disposizione la cartografia geomorfologica di seguito descritta.
Come si evince dalle figure 5.4, 5.5, e 5.6 nel territorio oggetto di variante vi è la presenza di:
2051 Sedimenti alluvionali (silt, sinonimo di limo) 2020 Depositi eluvio – colluviali
1120 Soliflusso
8040 Principali aree urbanizzate 2052 Sedimenti alluvionali (sabbia)
2060 Depositi alluvionali, palustri e di colmata prevalentemente argillosi
Non vi sono corpi in frana e l’andamento geomorfologico descritto non presenta particolarità da affrontare, ma è necessario comunque effettuare sondaggi approfonditi tipo carotaggio con prelievo di campioni, indagini di tipo penetrometrie statiche CPT, di tipo sismiche a rifrazione per una migliore comprensione dello stato di fatto.
