Analisi tenso-deformative in materiali argillosi

Modellazioni numeriche avanzate per la stima dei cedimenti indotti  

Premessa
In questo articolo si presentano i risultati di una campagna d’indagine volta a caratterizzare sia dal punto di vista stratigrafico sia geotecnico il terreno sottostante due fabbricati, un edificio trifamiliare ed uno quadrifamiliare, in se-guito all’insorgere di un evidente quadro fessurativo nel piano interrato comune ad entrambe le strutture. In particolare, la caratterizzazione geotecnica eseguita tramite prove in situ di tipo diretto ed indiretto, ha messo in luce la possibilità che le lesioni in questione, siano dovute a fenomeni di cedimenti differenziali verificatisi principalmente nei terreni a prevalente componente argillosa-limosa che costituiscono le unità litotecniche su cui poggia la platea fondazionale. La complessità del caso in esame, ha mostrato la necessità di integrare le indagini geognostiche con una modellazione numerica avanzata al fine di ottenere un’analisi tenso-deformativa dei terreni oggetti di indagine ed una stima dei cedimenti verticali indotti dai carichi strutturali in gioco. Tali analisi sono state eseguite con il codice di calcolo FLAC 8.0 (Fast La-grangian Analysis of Continua), sviluppato da ITASCA Consulting, che consente di studiare casi di meccanica del continuo sfruttando il metodo delle differenze finite. Inoltre, al fine di modellizzare al meglio la natura elasto-plastica dei terreni fondazionali di origine limosa-argillosa, si è utilizzato un modello costitutivo avanzato noto come Cam - Clay. Infine, per monitorare il quadro fessurativo presente negli immobili oggetto di studio, si è provveduto all’installazione di una strumentazione di monitoraggio strutturale costituita da trasduttori elettrici in grado di valutare lo stato evolutivo di crepe e cedimenti.

Inquadramento
L’area in esame si trova nella parte centro-orientale della provincia di Verona, al passaggio tra l’ambito collinare lessineo e l’Alta Pianura dell’Adige, in corrispondenza dello sbocco pedemontano delle vallate lessinee, in questo caso legate principalmente all’attività dei Progni di Illasi e di Mezzane.
Dal punto di vista geomorfologico, il territorio investigato si sviluppa sulle alluvioni dei torrenti lessinei che formano, un conoide tipicamente a forma convessa, troncata a Sud da una scarpata fluviale; tale scarpata corrisponde all’orlo del terrazzo che delimita il Piano di Divagazione dell’Adige dall’Antico Conoide dell’Adige, attualmente nascosto dalle alluvioni lessinee, che fungeva da sbarramento per le vallate.
La scarpata ebbe origine alla fine dell’ultima glaciazione, durante una fase erosiva a meandri del Fiume Adige, che incise le proprie alluvioni e quelle lessinee allo sbocco delle principali vallate, creando un piano ribassato.

Successivamente alla formazione del Piano di Divagazione atesino, sul territorio si sono impostati alcuni alvei di corsi d’acqua lessinei, che hanno lasciato la loro testimonianza morfologica e, talora e per spessori poco importanti, litologica a causa di episodi di esondazione.

Sotto l'aspetto geologico, i litotipi locali rifletto-no il carattere di transizione geomorfologica in cui si inserisce l’area di studio. I terreni costituenti il sottosuolo sono rappresentati dai materiali prevalentemente fini deposti allo sbocco delle vallate e sovrastanti le alluvioni grossolane di fondovalle dei torrenti lessinei e/o di origine atesina (Adige) la cui deposizione è legata all’evoluzione degli alvei lessinei che riuscirono, durante alcuni episodi di esondazione a depositarsi all’interno del Piano di Divagazione dell’Adige stesso. In tutto il settore centrale del territorio si rinvengono, infatti, limi giallastri che presentano alcune caratteristiche tipiche dei depositi di Loess e sono denominabili come “loess - like sediments” localmente incisi e successivamente riempiti da materiale più fine.

Più a sud la struttura sedimentaria è caratterizzato da potenti livelli sabbiosi e ghiaiosi, nei quali si intercalano lenti più o meno continuative di argilla, spesso coperti da argille e limi, con sabbie e contenuto organico.

Per quanto riguarda il substrato geologico, si sviluppa a profondità elevate dal piano campagna (>di 150 m dal p.c. locale), e come è emerso dalle stratigrafie dei pozzi che hanno raggiunto il substrato roccioso, i materiali che formano il bedrock sepolto sono rappresentati dalle formazioni vulcaniche, dei Calcari a Nummuliti (Paleogene) e della Scaglia Rossa (Cretaceo superiore - medio).

Dal punto di vista idrogeologico, dalla zona è presente un acquifero differenziato caratterizzato da una prima falda freatica e da falde confinate e semiconfinate. La “prima falda” inserita in questo modello idrodinamico si sviluppa a profondità decrescenti da monte verso valle, fino ad emergere alla base dell’orlo del terrazzo fluviale posto a Sud dell’area in esame, dando origine ad alcune sorgenti da cui spesso si originano fossi che fungono da dreno per la falda più superficiale.
A valle di tale terrazzo, all’interno del Piano di Divagazione dell’Adige, il materasso alluvionale ospita un sistema multifalde, caratterizzato da una prima falda freatica la cui superficie piezometrica declina con debole gradiente e con soggiacenza più modesta man mano che ci si avvicina al limite con la Bassa Pianura, ove spesso emerge localmente, a causa della bassa permeabilità dei depositi fini più recenti che si interdigitano in sovrapposizione sul materasso acquifero.

La falda freatica nel settore di pianura si sviluppa a profondità variabili rispetto al piano campagna ed è caratterizzata da un’idrodinamica particolarmente complessa e probabilmente legata ai rapporti esistenti tra l’Alta Pianura e l’intersezione con le valli lessinee. Nel settore Nord la profondità varia da circa 2 m a 5 ÷ 7 m dal piano campagna ed è caratteristico il fatto che il livello statico non sia ben correlabile lateralmente procedendo da Ovest verso Est mantenendo la stessa quota topografica; nel settore meridionale, a valle del terrazzo atesino, la falda risulta più regolare, subaffiorante o con profondità comprese tra 1 m e 2 m dal p.c.

Più in profondità, esistono ricchi acquiferi ospitati nei livelli ghiaiosi e sabbiosi contenuti nei depositi alluvionali di provenienza lessinea ed atesina che risultano, a varie quote, confinati da potenti livelli di argille considerabili come acquiclude.
In ultima, un’ulteriore fonte di alimentazione è costituita dalle dispersioni dell’acquifero termale contenuto nel substrato roccioso; infatti, un particolare aspetto idrogeologico locale riguarda il termalismo dell’area veronese che viene utilizzata per scopi terapeutici e di balneazione. Tali acque calde sono da mettere in relazione con un circuito idrogeologico di tipo aperto caratterizzato da un serbatoio carbonatico profondo la cui area di ricarica comprende parte delle Prealpi calcaree.

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All'INTERNO DELL'ARTICOLO la descrizione di:

  • Campagna di indagini geognostiche
  • Modellazioni numeriche avanzate
  • Risultati e conclusioni

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