DOTT. GEOL. SEBASTIANO SPINOSO
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COMUNE DI SANTA CROCE CAMERINA
PROVINCIA DI RAGUSA
COMMITTENTE :
AGRISCAVI Srl
dei Fratelli Iacono Claudio e MicheleOGGETTO: RELAZIONE GEOLOGICA
PROGETTO DI RINNOVO AUTORIZZATIVO CON AMPLIAMENTO VOLUMETRICO DELLA CAVA DI SABBIA N. 544 DENOMINATA CONVENZIONALMENTE “GIANNETTI – AGRISCAVI” IN TERRITORIO DEL COMUNE DI SANTA CROCE CAMERINA (RG) AUTORIZZAZIONE N°01/07 DEL 10/01/2007 CON SCADENZA 09/01/2022
Piano Cave DPRS n°19 del 03/02/2016 AREA DI PIANO RG 045
L’ESERCENTE IL GEOLOGO AGRISCAVI SRL Dott. Sebastiano Spinoso
Solarino 10/05/2019
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C.da Sellichisina 96010 Solarino (SR) Tel. 0931/921597 Cell.338/9856755 Email s.spinoso@katamail.com s.spinoso@tim.it s.spinoso@pec.it
INDICE
1) PREMESSA ……….3
2) INQUADRAMENTO GEOGRAFICO-MORFOLOGICO………….….5
3) CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E GEOTECNICHE…………...6
4) SUCCESIONE STRATIGRAFICA……….….……7
Alternanza di marne e calcareniti Sabbie e calcareniti organogene Ghiaie e detriti di falda Alluvioni recenti e attuali 5) GEOMORFOLOGIA………8
6) CARATTERISTICHE CLIMATICHE……….10
7) INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO……….11
8) CARATTERISTICHE GEOTECNICHE……….….13
9) CARATTERISTICHE FISICO MECCANICHE……..………14
10) VERIFICA STATO LIMITE ULTIMO………..…..18
11) CONCLUSIONI……….…..19
1) PREMESSA
Su incarico del committente Ditta AGRISCAVI SRL, è stato eseguito uno studio riguardante le caratteristiche geologiche, geomorfologiche, idrogeologiche e geotecniche dei terreni affioranti nell’area in oggetto, sita in tenere di Santa Croce Camerina. Individuato con le seguenti Coordinate Geografiche:
36°48’58 Lat. N e 14°30’34 Long. E
Lo studio è stato condotto sulla scorta del rilievo di superficie che ha permesso di individuare i litotipi affioranti e subordinatamente, le caratteristiche meccaniche, utilizzando il principio dell’indice di qualità della roccia di Beniawski (RMR), con l’ausilio della letteratura specialistica e dai dati di studi condotti in zona. Inoltre, per determinare le caratteristiche sismiche dei terreni di sedime (calcolo delle Vs 30) è stata eseguita una prospezione sismica MASW nell’area.
Le indagini sono state articolate in modo da definire:
- Inquadramento geografico, geomorfologico, idrogeologico;
- Successione litostratgrafica;
- Tettonica, sismicità ed interazione suolo struttura;
- Caratteristiche geomeccaniche delle rocce di fondazione;
- Caratteristiche sismiche dei terreni di fondazione - Determinazione del carico limite ultimo.
Allegati:
a) Corografia di inquadramento, scala 1:25.000 b) Carta Geologica, 1:50.000
c) Carta Geomorfologica 1:10.000 d) Carta Idrogeologica 1:10.000 e) Sezione Geolitologica
f) Risultati prova MASW
2) INQUADRAMENTO GEOGRAFICO-MORFOLOGICO
L’area di interesse sita in territorio del comune di Santa Croce Camerina topograficamente si inquadra nel foglio N°276 della Carta d’Italia dell’I.G.M.
tavoletta “Santa Croce Camerina” III N.O.
L’area dove insiste il terreno in oggetto, è posta ai margini sud-occidentali dell’Avampaese Ibleo, dove affiorano principalmente rocce di natura sedimentaria (Calcari, Calcareniti e Sabbie giallastre del Pleistocene medio, Alluvioni quaternarie).
I corsi di acqua si presentano generalmente asciutti, si hanno deflussi superficiali solo nella stagione invernale ed in coincidenza di eventi pluviometrici intensi e prolungati.
L’area non presenta particolari implicazioni di ordine geostatica e condizioni morfologiche tali da far rilevare preoccupazioni circa la sua evoluzione nel tempo anche in presenza di interferenze antropiche dovute alla esecuzione di opere varie e soprattutto in relazione a quanto è stato progettato in ordine al rimodellamento del terreno.
Non si sono rilevate all’interno dell’area manifestazioni geomorfologiche che possano far pensare allo sviluppo embrionale di un reticolo idrologico superficiale.
Linee di flusso delle acque sono presenti in zona così da regolare il deflusso delle acque piovane senza alcuna interferenza con circolazioni idriche superficiali.
3) CARATTERISTICHE GEOLOGICHE E TETTONICA
Il rilevamento geologico di superficie ha messo in evidenza l’affioramento di terreni di natura carbonatica sedimentaria per un tratto molto più ampio di quello interessato dal lotto in progetto.
Il terreno affiorante nel sito in esame è ascrivibile alle sabbie marine giallo- rossastre della piana di Vittoria.
Dal punto di vista geologico tettonico l’area oggetto del presente studio è caratterizzata da una dorsale allungata in direzione N-S e inclinata di pochi gradi verso S-SW, entro cui ricadono interamente i terreni oggetto di studio.
L’area è caratterizzata da faglie dirette a forte rigetto verticale, lungo l’allineamento Santa Croce Camerina – Comiso – Chiaramente Gulfi che delimita l’altipiano calcareo dalla sottostante area pianeggiante mentre un gruppo di faglie minori talora determinano delle strutture ad “horst e Graben”, entro cui si sviluppano poi i corsi d’acqua minori della zona.
4) SUCCESSIONE STRATIGRAFICA
In dettaglio la locale successione riscontrata nel sito in esame e nell’area immediatamente circostante l’insediamento, riportata anche nelle carte tematiche allegate è la seguente:
ALTERNANZA DI MARNE E CALCARENITI
Affiora estesamente a est e sud-est dell’area oggetto di studio, dove presenta giaciture variabili da sub orizontali a verticali. Si tratta di un’alternanza di strati calcarenitici bianco-grigiastri, duri di spessore medio tra 40 e 60 cm, in regolare alternanza con strati calcareo marnosi teneri di maggiore spessore. L’età e medio miocenica.
SABBIE E CALCARENITI ORGANOGENE
In discordanza sull’unita miocenica prima descritta, nei pressi di contrada Giannetti, affiora una unità costituita da sabbie terrazzate alla sommità, a granuli sub-arrotondati a composizione prevalentemente carbonatica di spessore non superiore ai 15 metri.
Il grado di cementazione appare piuttosto variabile: sono presenti sia livelli arenitici dotati di media cementazione, ma sempre di modesto spessore, sia sabbie sciolte, sia termini che presentano un debole grado di cementazione che, unito ad un elevato grado di costipamento, conferisce al litotipo una discreta resistenza all’erosione.
Questo deposito rappresenta la chiusura regressiva del ciclo infra pleistocenico riconducibile, per genesi ed età al lungo periodo di continentalità che ha preceduto la trasgressione medio pleistocenica.
GHIAIE E DETRITI DI FALDA
Affiorano estesamente a Est dell’area di cava nei pressi di contrada “Canestanco”.
Si tratta di rocce a composizione granulometrica varia fortemente cementata in cui i componenti principali sono costituiti da clasti carbonatici spigolosi e sub arrotondati, immersi in una matrice sabbiosa/limosa spesso arrossata per alterazione. L’età è Pleistocene sup.
ALLUVIONI RECENTI E ATTUALI
Costituiscono i sedimenti recenti e attuali dei corsi di acqua e delle depressioni morfologiche. Sono costituiti da terre nere siltose e conglomerati sciolti.
Affiorano nelle valli per esempio “Cava Fontana” e a N-W in una limitata porzione nella valle del corso d’acqua “Torrente Mistretta”.
5) GEOMORFOLOGIA
La morfologia dell’area è in stretta relazione con la natura dei terreni affioranti e con le vicissitudini tettoniche che, nel tempo, hanno interessato l’intera area.
La buona permeabilità dei terreni affioranti, che sottraggono le acque da ruscellamenti diffusi e la sostanziale planarità del profilo topografico in connessione all’aspetto geologico locale riconducibile a deposti incoerenti, omogenei e facilmente modellabili dagli agenti esogeni, concorrono a definire uno stabile quadro geomorfologico.
In linea generale sono distinguibili tre aree procedendo da monte verso mare:
1. una prima area che interessa parte dell’altipiano calcareo ibleo ove risulta più marcata l’incisione operata dai corsi d’acqua, per lo più stagionali che, scorrendo su rocce di origine calcarea e calcareo marnosa, provocano profonde erosioni localmente definite cave.
2. una seconda area, che interessa la piana di Vittoria, risulta costituita da una vasta pianura leggermente ondulata verso nord e degradante altimetricamente in direzione S-O e cioè verso la costa. Tale pianura si presenta molto uniforme, con una altitudine media di circa 100 metri s.l.m.m. e, solamente in corrispondenza di rilievi di Cozzo Telegrafo e Serra San Bartolo che fungono da spartiacque tra il
corso del fiume Ippari a sud e del Dirillo a Nord, si ha l’interruzione di tale uniformità.
3. Una terza ed ultima area, comprende la fascia costiera in prossimità dell’abitato di Scoglitti, è caratterizzata dalla presenza di un duneto costiero anticamente molto esteso, oggi ridotto ad una vasta spianata con qualche duna ancora visibile, e da versanti a debole pendenza, originati da litotipi marnoso sabbiosi affioranti.
Nello specifico la morfologia nelle immediate vicinanze del sito risulta caratterizzata da una blanda ed estesa superficie terrazzata degradante e aperta verso sud con transazione verso le sabbie dunali.
6) CARATTERISTICHE CLIMATICHE
L’analisi climatica è stata condotta analizzando i dati disponibili relativi al regime pluviometrico e termometrico ivi acquisiti e relativi alla stazione di S Croce Camerina (100 m.s.l.m) in quanto prossima all’area di studio e che rispecchia maggiormente le caratteristiche metereologiche e geomorfologiche del sito ove insiste l’area di cava. Il clima è caldo e temperato in Santa Croce Camerina.
L'inverno ha molta più piovosità dell'estate. Il clima è stato classificato come Csa in accordo con Köppen e Geiger, 17.4 °C è la temperatura media di Santa Croce Camerina. Si ha una piovosità media annuale di 421 mm.
84 mm è la differenza di Pioggia tra il mese più secco e quello più piovoso.
Nel corso dell'anno le temperature medie variano di 13.6 °C
Agosto è il mese più caldo dell'anno con una temperatura media di 24.9 °C. La temperatura più bassa di tutto l'anno è in Gennaio, dove la temperatura media è di 11.3 °C.
TABELLA CLIMATICA SANTA CROCE CAMERINA
Gennaio Febbraio Marzo Aprile Maggio Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre Novembre Dicembre
Medie Temperatura (°C)
11.3 11.4 12.4 14.3 17.9 21.5 24.1 24.9 23 19.4 15.7 12.8
Temperatura minima (°C)
7.9 7.9 8.7 10.5 13.9 17.6 20.1 21 19.2 15.8 12.2 9.5
Temperatura massima (°C)
14.7 15 16.1 18.2 21.9 25.5 28.1 28.8 26.9 23.1 19.3 16.1
Precipitazioni (mm) 59 40 34 24 13 4 1 9 28 85 61 63
84 mm è la differenza di Pioggia tra il mese più secco e quello più piovoso. Nel corso dell'anno le temperature medie variano di 13.6 °C.
7) INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO
L’area è ubicata nella parte sud-occidentale dell’Altipiano Ibleo dove affiorano principalmente rocce di natura sedimentaria.
Dal punto di vista geomorfologico l’area di interesse a quota 55 m s.l.m.m. rientra nell’ambito di una zona pianeggiante alla base di una struttura costituita da horst e graben che caratterizzano il plateau ibleo.
Date le buone caratteristiche geomeccaniche dei litotipi calcarenitici del tortoniano-Messiniano presenti nell’area e l’assenza di qualsiasi forma di dissesto naturale, ciò fa ritenere il sito di progetto “Morfologicamente stabile” e privo di fenomeni franosi possibili, a causa di un dilavamento eccessivo ad opera di eventi meteorici intensi.
Il livello piezometrico della falda si attesta a circa -20 m dal tale da escludere qualsiasi interazione tra il fondo cava ed eventuali oscillazioni del livello piezometrico.
L’idrodinamica sotterranea della zona oggetto del presente studio è riconducibile sostanzialmente a due principali acquiferi sede di falde a comportamento idraulico differente:
• Acquifero freatico superficiale delle calcareniti
• Acquifero profondo in pressione della formazione Ragusa
Il complesso sabbioso-calcarenitico presenta prevalentemente livelli permeabili e in linea generale costituisce una struttura acquifera monostratificata che comprende a partire dai livelli superiori, sabbie cementate organogene passanti a sabbie medie grossolane e sabbie fini; localmente la presenza di diaframmi impermeabili più o meno estesi, determina tuttavia il frazionamento dell’acquifero in più falde sovrapposte idraulicamente non connesse tra loro.
Lo spessore complessivo si aggira intorno ai 15 metri mentre i valori di permeabilità media dell’acquifero risultano compresi tra 10-2 e 10-3 cm/sec.
Il substrato impermeabile e dato dalle marne della Formazione Tellaro. Tale formazione non riveste particolare interesse ai fini idrogeologici a causa della
scarsa estensione . Tuttavia nell’area studiata poichè le marne giacciono in continuità di sedimentazione sulla successione carbonatica della Formazione Ragusa, esse esercitano un’azione di confinamento nei confronti della falda presente nella sottostante successione.
7.1) IDROGRAFIA SUPERFICIALE
L’idrografia superficiale è rappresentata da, un modesto corso d’acqua con asse NE-SO immediatamente a ovest dell’area in esame e legato alla Sorgente Paradiso in corrispondenza delle contrade “Martabello, Porcospino, Grotta, Vignazza.” Il torrente parzialmente canalizzato, confluisce in destra idrografica a un corso d’acqua in contrada “Piraino” per sfociare nei pressi di “Cannitello” dopo aver attraversato la “Cava della Fontana”. Quest’ultimo risulta caratterizzato da valle aperta ampia e poco incisa.
Le displuviali sono rappresentate da dorsali arrotondate con pendii a morfologia poco o mediamente acclive con locali rotture di pendenza, quale effetto morfologico dovuto all’affiorare delle testate di strati e banchi calcarei e arenacei messi in risalto dall’erosione selettiva.
8) CARATTERISTICHE GEOTECNICHE SISMICITA’ DELLA ZONA
La O.P.C.M. del 20 Marzo 2003 “ individuazione delle zone sismiche in Italia”
inserisce il territorio del comune di Santa Croce Camerina. nella zona sismica 2, con accelerazione orizzontale di ancoraggio dello spettro di risposta elastico (ag = 0,25g).
Per la classificazione del litotipo, dal punto di vista sismico è stata eseguita una indagine sismica MASW. (vedi Allegati).
Dai Dati di Campagna il suolo di fondazione risulta essere di Categoria “B”
(formazioni caratterizzate da valori di velocità delle onde sismiche superficiali 360<Vs30 <800 m/s).
Gli effetti sismici devono essere tenuti in considerazione nella determinazione del carico limite, utilizzando i fattori correttivi che tengono conto dell’inclinazione dei carichi rispetto alla verticale.
Sono da escludere fenomeni di amplificazione sismica e liquefazione del terreno di sedime.
9) CARATTERISTICHE FISICO MECCANICHE
L’area di stretto interesse è caratterizzata dall’affioramento di Calcareniti compatte che sono presenti fino a circa 5 metri nel sottosuolo (vedi foto).
I parametri geotecnici da adottare ai fini della verifica di stabilità del complesso terreno fronti di cava sono stati calcolati utilizzando la “Geomechanics Classification” (RMR System) di BIENIAWSKI (1979).
La “Geomechanics Classification” utilizza 6 parametri fondamentali : - Resistenza a compressione della roccia intatta;
- Indice RQD;
- Spaziatura delle discontinuità;
- Condizioni delle discontinuità;
- Condizioni idrauliche;
- Orientazione delle discontinuità;
Resistenza a compressione della roccia
I risultati delle prove, eseguite con il martello di Schmidt, hanno dato valori di 150 Kg/cmq.
Indice RQD
E’ stato calcolato mediante la seguente relazione.
RQD = 115-3.3*Jv (Jv = 11 indice di frequenza volumetrica delle discontinuità) RQD = 115-3.3*11 = 78.7%
Spaziatura delle discontinuità
Sono presenti sistemi di discontinuità con spaziature dei giunti fino a 50 cm.
Condizioni delle discontinuità
Le discontinuità si presentano con superfici mediamente scabre con aperture > 1 mm.
Condizioni idrauliche
La roccia si presenta asciutta.
Orientamento delle discontinuità
L’orientamento dei giunti è ininfluente sull’imposta delle fondazioni.
INDICE RMR
PARAMETRO VALORE
1) Resistenza a compressione 4
2) RQD 17
3) Spaziatura delle discontinuità 5
4) Condizioni discontinuità 25
5) Presenza acqua 10
6) Orientamento discontinuità 0
--- INDICE RMR 61
In base al valore dell’indice RMR = 61 si è risaliti ai valori dei parametri tecnici del litotipo fondazionale in studio:
-Coesione C1k = 5*RMR = 5*61= 305 Kpa = 3,00Kg/cmq - Angolo di resistenza al taglio F1k= 5+RMR/2 = 5+61/2 = 35°
Ai fini del calcolo della capacità portante la coesione è stata posta, cautelativamente ed a vantaggio di sicurezza, uguale a zero; all’angolo di resistenza al taglio F1k) è stato applicato un coefficiente di sicurezza parziale pari a: gF1= 1.25. Questo coefficiente di sicurezza si applica alla tanF1k. Il valore dell’angolo di resistenza al taglio F1d) da usare nei calcoli della capacità portante ultima del terreno e pari a : F1d= 28°(tanF1d=tanF1k/1.25).
Il peso di volume risulta essere variabile in base al grado di addensamento e cementazione del litotipo e si aggira tra :g=1,9 t/m3.
11) CONCLUSIONI
Le opere in oggetto risultano realizzabili alla luce delle condizioni geologiche- geomorfologiche-idrogeologiche-sismiche esistenti, nonché delle caratteristiche fisico meccaniche dei terreni fondazionali.
I parametri fisico-meccanici dei terreni che costituiscono la cava in argomento sono:
- Coesione C1k = 3,00 Kg/cmq - Angolo di resistenza al taglio F1K=35°
- Peso di volume g=1,90 t/mc - Categoria di suolo =”B”
- Zona sismica 2
- Categoria Topografica T1
- Sono da escludere fenomeni di amplificazione sismica e liquefazione del terreno di imposta.
Premesso ciò le formazioni da coltivare si presentano in condizioni geostrutturali di tutta tranquillità, non essendo stati riscontrati movimenti franosi in atto o potenziali né situazioni di instabilità.
Dal punto di vista idraulico, data la buona permeabilità dei litotipi affioranti, l’effimera rete di scolo, sono da escludere fenomeni di erosione diffusa e localizzata, formazione di acque stagnanti e sovraccarichi idrici dell’area di cava, anche per la buona permeabilità delle formazioni affioranti che consente alla acque meteoriche di raggiungere profondità tali da non interferire significativamente con l’area di cava.
In tal senso il progetto della cava e soprattutto il recupero, non dovrebbe modificare il comportamento idraulico dell’area, ciò è testimoniato anche dall’assenza di sorgenti, almeno nei dintorni della cava, mentre dall’analisi dei pozzi nella zona, la falda acquifera, si rinviene ad una profondità variabile e mai inferiore a 30-35m dal p.c. del sito, con un franco di coltivazione, nel punto più profondo dello scavo in progetto (quota 32.00 m s.l.m.) di oltre 20,00 m.
Pertanto il programma di coltivazione delle formazioni sabbioso-calcarenitico per la produzione di inerti e la realizzazione delle opere in progetto, non dovrebbe determinare turbative potenziali nell’area e nel contesto geomorfologico circostante, sia durante l’attività di cantiere, sia per quanto riguarda la compatibilità geologico-geotecnica e funzionale e strutturale dell’area.
IL GEOLOGO
Dott. Sebastiano Spinoso
