relazione geologica e geomorfologica - Comune di Montemarciano

Relazione Geologica, Geomorfologica e Geologico-Tecnica
SOMMARIO
1. PREMESSA.............................................................................................................................................................. 2
2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO, GEOMORFOLOGICO .......................................................................................... 3
2.1. GENERALITÀ .......................................................................................................................................................... 3
2.2. LINEAMENTI GEOLOGICI ........................................................................................................................................... 4
2.3. LINEAMENTI GEOMORFOLOGICI ................................................................................................................................. 6
3. CARATTERISTICHE FISIOGRAFICHE DEL LITORALE DAL QUADRO CONOSCITIVO DEL “PIANO DI GESTIONE
INTEGRATA DELLE AREE COSTIERE” ................................................................................................................................ 7
3.1. STATO DI FATTO ..................................................................................................................................................... 7
3.2. ANALISI DEGLI SQUILIBRI .......................................................................................................................................... 8
3.3. INDICAZIONI PROGETTUALI ....................................................................................................................................... 9
4. MORFODINAMICA COSTIERA E ANALISI DEGLI SQUILIBRI .................................................................................... 10
4.1. INDAGINE BATIMETRICA, MORFODINAMICA MARINA E LITOSTRATIGRAFIA ........................................................................ 15
4.2. DEFINIZIONE DELLA FATTIBILITA’ GEOLOGICA DELLE OPERE E VALUTAZIONI ANALITICHE DI ORIENTAMENTO IN RIFERIMENTO
ALL’INTERVENTO PROPOSTO ................................................................................................................................................ 18
5. INQUADRAMENTO DELLE CARATTERISTICHE LITOLOGICHE E SEDIMENTOLOGICHE DELLA SPIAGGIA ................ 21
5.1. CARATTERISTICHE SEDIMENTOLOGICHE, MORFOLOGICHE E PARAMETRI CARATTERISTICI DELLA SPIAGGIA NATIVA ...................... 21
5.2. CRITERI DI COMPATIBILITA’ DELLE GHIAIE DI RIPASCIMENTO ........................................................................................... 26
5.3. PARAMETRI CARATTERISTICI DI PROGETTO DELLE GHIAIE DI RIPASCIMENTO ....................................................................... 28
5.4. COMPATIBILITÀ CON LA DINAMICA COSTIERA ............................................................................................................. 30
6. SINTESI BIBLIOGRAFICA ....................................................................................................................................... 31
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1. PREMESSA
La presente relazione illustra i risultati di un’indagine geologico tecnica eseguita nel tratto
di litorale del Comune di Montemarciano interessato dal susseguirsi di mareggiate che
hanno provocato negli ultimi anni fenomeni erosivi particolarmente gravi, con notevole
depauperamento di alcuni tratti di spiaggia emersa e danni alle infrastrutture pubbliche ed
alle strutture turistico-balneari. Le forti mareggiate che si sono abbattute su tutto il litorale
marchigiano da novembre a dicembre 2008 hanno ulteriormente aggravato lo stato del
litorale.
In relazione a ciò è stato realizzato un progetto per un intervento di difesa costiera
considerato tra i “Primi interventi urgenti di protezione civile diretti a fronteggiare i danni
conseguenti agli eventi atmosferici che hanno colpito il territorio nazionale nei mesi di
novembre e dicembre 2008” dell’Ordinanza n.3734/09 della Presidenza del Consiglio dei
Ministri.
Il tratto di litorale oggetto del presente intervento si estende per circa 800 metri nel
Comune di Montemarciano e fa parte dell’Unità Fisiografica n.10 delimitata a nord dal
porto di Senigallia e a sud dalla foce del fiume Esino (Piano di Gestione Integrata delle
Aree Costiere della Regione Marche).
L’Ente Attuatore dell’intervento è il Comune di Montemarciano a cui fa carico anche la
figura del Responsabile Unico del Procedimento.
L’Ufficio Tecnico del Comune di Montemarciano ha redatto una proposta di intervento sul
paraggio interessato dal presente intervento, con un livello di progettazione di tipo
preliminare, in cui si prevede l’emersione delle attuali quattro scogliere sommerse e la
costruzione di ulteriori tre nuove scogliere emerse, in linea con le attuali (una a nord e due
a sud).
La progettazione e direzione lavori è stata affidata alla struttura della P.F. Difesa della
Costa della Regione Marche con Decreto del Dirigente del Servizio Governo del
Territorio, Mobilità ed Infrastrutture n. 143/S09 del 16/06/2009.
Nel progetto esecutivo, per la caratterizzazione ante operam della spiaggia è stata
utilizzata la comparazione visiva eseguita in fase di rilevamento; utilizzando in seguito
anche il dataset delle indagini per la caratterizzazione della spiaggia eseguite
dall’Università di Ancona nell’ambito del progetto del Piano di gestione integrata delle aree
costiere.
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2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO, GEOMORFOLOGICO
2.1. Generalità
Il litorale marchigiano si estende per circa 170 km, delimitato a nord dal Fiume Tavollo al
confine con l’Emilia Romagna e a sud dalla foce del fiume Tronto al confine con
l’ Abruzzo. E’ caratterizzato dalla presenza di diversi morfotipi in stretta correlazione con le
caratteristiche strutturali, litologiche e morfoevolutive del territorio.
Fig. 1 Ubicazione dell’area di intervento (Marina di Montemarciano)
Lungo il litorale marchigiano, il paesaggio si configura secondo due principali unità
fisiografiche e cioè coste alte e coste basse, nell’ambito di queste due principali categorie
si possono individuare sei morfotipi principali in funzione delle caratteristiche fisiografiche
generali; e cioè: a) litorale caratterizzato dalla presenza di una spiaggia con dune di
retrospiaggia; b) litorale caratterizzato da una spiaggia senza dune di retrospiaggia; c)
falesia attiva senza solco di battente evidente; d) falesia attiva terrazzata; e) falesia
inattiva/quiescente; f) paleofalesia. Le caratteristiche morfologiche generali nell’area
oggetto d’intervento identifica un settore caratterizzato da una costa bassa in cui si
riconosce un morfotipo costituito dalla spiaggia e da una zona di retro spiaggia pressoché
totalmente urbanizzata, che si raccorda con i versanti collinari distali circa 500 metri.
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2.2. Lineamenti geologici
Il settore considerato è caratterizzato da argille marnose e marnoso-siltose bluastre in
strati di spessore variabile da pochi centimetri ad un massimo di 50 cm circa, talvolta in
pacchi fittamente laminati. La stratificazione è evidenziata da spalmature ed intercalazioni
millimetriche sabbioso-siltose grigie. Questi depositi fanno parte della successione pliopleistocenica
marchigiana che presenta caratteri piuttosto complessi, variabili nel tempo e
nello spazio sia in senso laterale che longitudinale in relazione agli eventi tettonici che
hanno determinato condizionamenti nella morfologia e nella sedimentazione. Infatti nel
Pleistocene medio-superiore anche la parte più esterna emerge definitivamente; l’area è
interessata da movimenti verticali differenziali, sia tra i tre settori principali che all’interno
degli stessi, infatti i depositi del Pleistocene medio-superiore sono assenti a nord
dell’Esino.
Si configura un quadro sedimentario strettamente controllato dalla tettonica di
sollevamento differenziale principalmente legato ai fenomeni di elastic-rebound, e
subordinatamente ad aliquote dovute all’isostasia ed ai movimenti relativi terra-mare
connessi con le alterne fasi climatiche glaciali-interglaciali-postglaciali.
L’attività sismica dell’area, peraltro limitata, è associata al settore anconetano-forlivese
caratterizzato da meccanismi focali di carattere compressivo di elementi tipici di una
foreland fold and thrust belt e da faglie trascorrenti/transpressive che rappresentano
elementi di collegamento (rampe laterali, transfer faults) tra i maggiori thrust sheets ed in
parte strutture di neoformazione. Queste ultime sono successive alla principale fase
compressiva del Pliocene medio-superiore responsabile della strutturazione delle zone
esterne e sono tuttora attive e responsabili della sismicità dell’area.
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Fig. 2 Carta litologica del Pleistocene marchigiano
STRALCIO ESTRATTO DA
CARTA GEOLOGICA DELLA SUCCESSIONE PLEISTOCENICA TRA I FIUMI METAURO E TESINO
T. Nanni, E. Pennacchioni, M. L. Rainone
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2.3. Lineamenti geomorfologici
Le caratteristiche morfologiche generali nell’area oggetto d’intervento sono caratterizzate
da una costa bassa in cui si riconosce un morfotipo costituito dalla spiaggia e da una zona
di retro spiaggia che si raccorda con i versanti collinari distali circa 500 metri.
Il tratto di piana costiera, riferibile alla trasgressione Flandriana, è collegata al mare dalla
spiaggia che presenta un’estensione estremamente variabile in relazione ai fenomeni
erosivi indotti essenzialmente dalle opere antropiche realizzate nel tempo in mare sia
on-shore che long-shore, in corrispondenza della battigia e nella zona di retrospiaggia.
Nel tratto di litorale analizzato è stato possibile individuare una spiaggia emersa
prevalentemente ghiaiosa, con una o più berme e cordoni. Una spiaggia intertidale
prevalentemente sabbioso-ghiaiosa caratterizzata dalla presenza della zona di battigia,
barre e truogoli.
Il Piano per l’Assetto idrogeologico (PAI) individua il dissesto idrogeologico dell’area
considerata e censisce i fenomeni franosi e quelli di esondazione; tali fenomeni non
interessano l’area studiata.
Stralcio cartografico del Piano per l’Assetto Idrogeologico
Fig. 3 Aree in frana e quelle soggette ad esondazione nel settore considerato
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3. CARATTERISTICHE FISIOGRAFICHE DEL LITORALE DAL QUADRO
CONOSCITIVO DEL “PIANO DI GESTIONE INTEGRATA DELLE AREE COSTIERE”
3.1. Stato di fatto
L’unità fisiografica interessata dall’intervento è la n.10, delimitata a nord dal porto di
Senigallia e a sud dalla foce del fiume Esino. Di seguito si riporta lo stralcio desunto dal
Piano della Costa:
Fig. 4 Unità fisiografica di riferimento
L’intero tratto interessato daIla U.F. n. 10 ha una lunghezza totale di 15,18 Km ricadenti
nei Comuni di Senigallia per 8,46 km, Montemarciano per 4,5 km e Falconara Marittima
per 2,22 km.
Il litorale presenta allo stato attuale opere per complessivi 3,70 km (pari al 24% della
lunghezza totale).
Le principali opere esistenti sono costituite da: scogliere emerse (1,06 Km), scogliere
sommerse (0,41 km), opere miste (0,20 km), 1 pontile 1 pennello e 10 pennelli sommersi.
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Le caratteristiche sedimentologiche della spiaggia emersa evidenziano la presenza del
25% di sabbia e del 75% di ghiaia; i bacini principali di apporto solido sono costituiti dal
fiume Misa e dal fiume Esino.
Le opere in forte aggetto della raffineria realizzate sulla sponda destra alla foce del fiume
Esino hanno determinato l’innesco di problemi erosivi nella parte meridionale del tratto di
costa in esame.
Dal 1974 al 1984 sono state poste scogliere foranee, più occasionalmente radenti, a
difesa dell’abitato di Rocca Priora. Sottoflutto di fronte agli stabilimenti Montedison la
spiaggia viene difesa da un non consistente ripascimento protetto da una precaria soglia
sommersa al piede nel 1984-85. Vi si manifesta di nuovo l’erosione alla metà degli anni
’90 e la linea ferroviaria viene difesa da tratti di scogliere radenti.
L’erosione si era spostata ancora sottoflutto arrivando ad interessare anche la spiaggia di
Marina di Montemarciano. A metà anni ’80 la sua stazione ferroviaria è stata protetta da
una vistosa opera radente, dopo il fallimento di una difesa sperimentale.
Ugualmente il vicino tratto di spiaggia a Nord del torrente Rubiano viene difeso da una
radente alla fine degli anni ’80. Sottoflutto intorno al 1990 si realizzano quattro setti foranei
sommersi che sono risultati abbastanza efficaci.
L’erosione manifestatasi ancora sottoflutto si affronta dal ’92 al ’96 con tratti di scogliere
radenti poste in emergenza a più riprese, sostituite nel ’97-’99 da un ripascimento protetto
da pennelli con testata sommersa.
3.2. Analisi degli squilibri
La zona attualmente più in crisi è rappresentata da parte del litorale compreso nel
Comune di Montemarciano.
Le cause sono da ricercarsi sia nel mancato apporto solido, di fondo e in sospensione da
parte del fiume Esino, sia nell’azione schermante da parte del terrapieno API specialmente
per mareggiate di provenienza dal II quadrante ed in particolare con angoli rispetto al Nord
di 130-140° (massimo fetch).
I mari provenienti dal primo quadrante sono caratterizzati da alta frequenza (T ridotto)
mentre quelli provenienti dal II quadrante da una frequenza decisamente più ridotta e con
una maggiore capacità di sostenere e trasportare sedimenti fini e grossolani.
La zona in esame è, per i motivi riportati, particolarmente sensibile ed in grave squilibrio
sedimentario; in effetti ciò che si sta progressivamente riducendo, aumentando il generale
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squilibrio, è dato dalle sabbie della cosiddetta spiaggia sommersa che tanto garantiva il
frangimento del moto ondoso con le antiche strutture sedimentarie rappresentate dalle
secche o scagni ormai scomparse. Tali strutture rappresentavano la sola difesa della
spiaggia sia emersa che sommersa.
A seguito degli eventi meteomarini del 5 e 6 giugno 2002, la Regione Marche ha richiesto
lo stato d’emergenza per il tratto di costa in esame, evidenziando la necessità di
finanziamenti per interventi già realizzati in somma urgenza e strutturali, per un totale di
2,755 Meuro.
3.3. Indicazioni progettuali
Le indicazioni di progetto prevedono un importante ripascimento con sabbia e ghiaia lungo
il litorale del Comune di Montemarciano sia a Nord dei pennelli che tra i pennelli stessi e, a
protezione di tale tratto verranno realizzate scogliere soffolte tipo “A” a chiusura dei
pennelli esistenti.
Procedendo verso sud è previsto il salpamento delle scogliere radenti poste di fronte alla
stazione ferroviaria di Marina di Montemarciano e di quelle emerse poste a nord della foce
del fiume Esino.
Attraverso l’utilizzo del materiale ottenuto con tale salpamento e l’aggiunta di ulteriore
volume verranno realizzate scogliere emerse tipo “B” che interesserà tutto il litorale di
costa, e la chiusura del varco compreso tra le scogliere da realizzare ed il primo pennello
esistente.
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4. MORFODINAMICA COSTIERA E ANALISI DEGLI SQUILIBRI
La zona attualmente più in crisi è rappresentata da parte del litorale compreso nel
Comune di Montemarciano.
Le cause sono da ricercarsi nel mancato apporto solido, di fondo e in sospensione da
parte del fiume Esino, e dagli altri tratti di reticolo idrografico che sfociano a mare nel
settore considerato e nel suo intorno significativo; e nell’azione schermante da parte del
terrapieno API specialmente per mareggiate di provenienza dal II quadrante ed in
particolare con angoli rispetto al Nord di 130-140° (massimo fetch).
I mari provenienti dal primo quadrante sono caratterizzati da alta frequenza (T ridotto),
mentre quelli provenienti dal II quadrante da una frequenza decisamente più ridotta e con
una maggiore capacità di sostenere e trasportare sedimenti fini e grossolani.
La zona in esame è, per i motivi riportati, particolarmente sensibile ed in grave squilibrio
sedimentario; in effetti ciò che si sta progressivamente riducendo, aumentando il generale
squilibrio, è dato dalle sabbie della cosiddetta spiaggia sommersa che tanto garantiva il
frangimento del moto ondoso con le antiche strutture sedimentarie rappresentate dalle
secche o scagni ormai scomparse. Tali strutture rappresentavano la sola difesa della
spiaggia sia emersa che sommersa.
A partire dai dati cartografici esistenti realizzati in diversi step temporali per l’area e
integrando la morfologia dello stato dei luoghi con i vari eventi “naturali ed antropici” che si
sono succeduti nel tempo, nel settore studiato e nel suo intorno significativo, si può
giungere ad un’analisi delle cause che hanno determinato e determinano i fenomeni di
arretramento della spiaggia.
In tal modo la sintesi del dataset di dati esistenti per la zona studiata ha consentito di
effettuare le scelte progettuali più opportune per attuare gli interventi previsti tenendo in
considerazione il contesto generale dell’area e i fenomeni che vi si manifestano.
In particolare l’analisi della cartografia dell’evoluzione storica della linea di costa permette
di osservare che a partire dal 1984 fino al 1948 il litorale è rimasto sostanzialmente
invariato tale invarianza è da relazionarsi al fatto che c’era un impatto antropico molto
basso e quindi scarsissime opere realizzate in mare che non davano luogo a fenomeni di
rifrazione, riflessione e diffrazione.
Dal 1948 al 1985 lo sviluppo economico nel periodo del dopoguerra attuato senza politiche
ambientali adeguate al contesto sociale e territoriale ha determinato la realizzazione di
opere antropiche sia in mare, sia nella zona di battigia che in quella di retro spiaggia
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determinando in alcuni casi la totale deturpazione e alterazione degli equilibri ambientali
sia in ambiente marino che terrestre. Nella cartografia ciò è evidenziato da un fortissimo
arretramento della linea di costa, in alcuni casi maggiore di 100 metri o anche 200 metri.
Nel dettaglio, in riferimento al nostro contesto di studio, un’azione determinante
nell’attivazione degli intensi fenomeni di erosione è stata svolta dal complesso dell’API che
ha prodotto sensibili variazioni nella zona litorale dando luogo a variazioni dei fenomeni di
rifrazione del moto ondoso e l’innesco di particolari fenomeni erosivi soprattutto in
presenza di mareggiate provenienti dai quadranti meridionali.
Un altro set di cause è da ricercarsi nel deficit energetico in ambito fluviale che ha
determinato una sostanziale riduzione del trasporto solido di fondo e in sospensione
congiuntamente agli impatti antropici in alveo e ad un generale irrigidimento sia delle aste
fluviali che delle aree lungo costa.
Dal 1985 ad oggi come si può vedere nella fig. 5, i fenomeni di erosione e le variazioni
connesse della zona di battigia, seppure abbastanza evidenti non hanno determinato
grandi variazioni in avanzamento o in arretramento come nel periodo precedente in
seguito anche alla realizzazione di interventi di difesa costiera realizzati nel tempo.
Fig. 5 Estratto da “Evoluzione storica della linea di costa”
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Lungo il tratto oggetto di indagine sono stati prelevati (durante la campagna
sedimentologica eseguita dall’Università degli studi di Ancona – Studi, indagini, Modelli
matematici, finalizzati alla redazione del Piano di Difesa della Costa) campioni di
sedimento superficiale ed analizzato il D50; di seguito si riporta una breve sintesi ed analisi
da Nord verso Sud:
• A quota + 1 sono presenti ciottoli
variabili da medi a fini;
• A quota 0 sono presenti clasti di
dimensioni variabili dai ciottoli medi a
fini fino ai granuli e alla sabbia
grossolana (stessa tipologia di quota
+1);
• A quota -2 sono presenti sabbie fini;
• A quota -5 sono presenti sabbie da
fini a molto fini.
Nella planimetria di seguito riportata sono evidenziati i campioni rappresentativi per l’area
in oggetto:
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Fig. 6 – Distribuzione dei campioni D50 nell’area considerata
Nell’ambito degli studi finalizzati alla redazione del Piano di Difesa della Costa è stato
inoltre analizzato l’andamento della linea di costa nel tratto considerato attraverso il
modello Aries ed il confronto dei dati con i rilievi della linea di costa effettuati negli anni
(1894-1948-1985-1994-1999), che ha evidenziato il seguente andamento:
• arretramento della linea di riva mediamente di 30 metri nella zona a nord adiacente
alla fine dei pennelli;
• arretramento della linea di riva mediamente di 49 metri nel settore intermedio ai
pennelli;
• un arretramento della linea di riva mediamente di 50 metri nel settore sud iniziale
dei pennelli;
• e un settore ancora più a sud che presenta arretramenti medi dell’ordine dei 105
metri.
La figura 7 riporta la valutazione dell’evoluzione della linea di costa e una sintesi di quanto
sopra, in merito agli avanzamenti ed arretramenti della linea di costa nel corso di oltre 50
anni.
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Fig. 7 – Valutazione dell’evoluzione della linea di costa
nell’area considerata
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4.1. Indagine batimetrica, morfodinamica marina e litostratigrafia
L’Ufficio Tecnico del Comune di Montemarciano ha commissionato una campagna di
indagini batimetriche della zona interessata dall’intervento da effettuarsi con apparecchio
multi-beam che restituisce un rilievo 3D del paraggio rilevato.
Il rilievo multi-beam ha messo in evidenza notevoli approfondimenti del fondale fino a -
5,00 m. s.l.m.m. nelle zone dei varchi tra le scogliere sommerse che indicano forti correnti
di fondo dirette verso largo causate dal sovralzo di tempesta che si genera solitamente a
tergo di tali tipologie di opere di difesa.
L’immagine riportata di seguito del rilievo batimetrico multi-beam mette in evidenza
l’aspetto sopra descritto:
Fig. 8 – Rilievo batimetrico dell’area studiata
Di seguito si riporta il rilievo batimetrico multi-beam con la sovrapposizione della proposta
progettuale del Comune di Montemarciano (emersione di due delle quattro scogliere
sommerse, emersione e riallineamento delle due scogliere più a nord e costruzione di tre
nuove scogliere emerse):
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Il primo rilievo ha fornito un’analisi dettagliata delle scogliere esistenti; un secondo rilievo
di approfondimento è stato eseguito con ecoscandaglio nelle zone non coperte dal
precedente rilievo, e da un rilievo topografico della spiaggia emersa.
Tali rilievi hanno permesso di ricostruire un modello tridimensionale di tutta la zona di
intervento, sia della spiaggia emersa che della parte a mare.
Di seguito si riporta una immagine del modello con curve di livello.
A completamento dell’indagine geologica generale, quindi per la definizione del quadro
litostratigrafico e per la caratterizzazione geotecnica dei litotipi interessati dal progetto di
realizzazione delle nuove scogliere, sono stati utilizzati i dati dei campionamenti eseguiti
per la redazione del piano della costa integrati con alcuni campioni di controllo prelevati
durante la campagna di indagini relative al presente progetto. E’ stata utilizzata tale
metodologia in quanto i campionamenti sono stati molto numerosi e quindi essi hanno
caratterizzato adeguatamente il settore di costa interessato dalle nuove scogliere ubicato
intorno all’isobata -2,50 m dal l.m.m..
I campioni prelevati sono stati sottoposti ad analisi granulometrica mentre per i parametri
geotecnici si è fatto riferimento a dataset di valori ottenuti in diverse campagne di indagine
unitamente ad un raffronto con l’ampia documentazione bibliografica esistente.
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Il settore interessato dalle opere di fondazione delle scogliere da realizzare, è
caratterizzato da sabbie fini che presentano i seguenti parametri fisico-meccanici:
γsat
(Peso per unità di
volume)
γsat
(Peso per unità di
volume saturo)
ϕ
(Angolo di attrito)
C
(Coesione)
E
(Modulo di Yang)
SABBIE FINI
υ (Poisson) 0.3
1800 / Kg/mc -
2000 Kg/mc
28 °
0 Kg/cmq
100 Kg/cmq
L’Ordinanza 3274 del 20/03/03 del Presidente del Consiglio dei Ministri ha introdotto la
nuova normativa tecnica in materia di progettazione antisismica. Tra le importanti novità
relative alle metodologie di calcolo delle strutture è stato introdotto l’uso di coefficienti per
la determinazione dello spettro elastico di risposta che dipendono la classificazione dei
suoli, per la definizione dell’azione sismica di progetto. In riferimento al caso considerato
nel presente progetto la litologia in sito appartiene al tipo di terreno D della classificazione
introdotta:
TIPO DI TERRENO PROFILO STRATIGRAFICO PARAMETRI
D
Depositi di terreni granulari da sciolti a
poco addensati oppure coesivi da poco a
mediamente consistenti
VS30
m/s
NSPT cu kPa
< 180 < 15 < 70
Tab. 1 Categoria dei suoli di fondazione (O.P.C.M. 3274; D.M. 14.09.05); in evidenza il parametro Vs30
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4.2. Definizione della fattibilita’ geologica delle opere e valutazioni analitiche di
orientamento in riferimento all’intervento proposto
In accordo con le indicazioni progettuali fornite dal Piano di Gestione Integrata delle Aree
Costiere, il presente intervento si propone di sostituire le attuali n. 4 scogliere sommerse
poste a nord del fosso Rubiano con una batteria di n. 6 scogliere emerse con lunghezza di
90 ml e varchi di 30 ml, poste a circa 100 ml circa dalla linea di costa. Si prevede inoltre il
rafforzamento del primo pennello a “T” già esistente posto immediatamente a nord del
tratto di litorale difeso dalle scogliere. Per quanto riguarda la spiaggia, si prevede un
ripascimento con sabbie e ghiaie di origine alluvionale per un tratto di 600 ml dal pennello
da rafforzare verso sud. Inoltre si è previsto un ripascimento del tratto interessato per far
avanzare di almeno 10 ml la linea di costa, e migliorare così l’idrodinamica del tratto di
mare compreso tra le scogliere e la costa. L’intervento è schematizzabile su tre distinte
opere.
Pennello
Il pennello su cui si interviene è quello allocato più a sud della batteria esistente. La
lunghezza dell’esistente è di circa 80,00 ml ed è alla quota media di + 0,20 ml su livello
medio mare. Il progetto prevede il rialzo della sommità fino alla quota di + 1,00 m nella
parte radicata a terra per una lunghezza di circa 50,00 ml, mentre la restante parte viene
sommersa a -1,00 ml. La larghezza della berma sarà di 5,00 ml. Il materiale totale previsto
per la realizzazione è di circa 480 mc di cui:
− 270 mc materiale da salpamento parte terminale a mare del pennello;
− 210 mc nuovo materiale da terra per pennello.
Per la ricarica del pennello è prevista la fornitura di scogli di 3^ categoria. Nel computo dei
volumi si è tenuto conto dei vuoti per una percentuale del 30%, e nel calcolo del peso, un
peso specifico di 2,6 t/mc.
Nuova scogliera
Le nuove scogliere verranno realizzate con materiale salpato e la fornitura di nuovo
materiale, concentrando il materiale più piccolo nel nucleo dell’opera e gli scogli più grossi
e quindi più pesanti all’esterno. Le nuove scogliere sono realizzate a circa 90,00 ml
dall’attuale linea di battigia. La sezione tipo è così schematizzata:
− Sommità + 1,50 ml;
− Larghezza berma 3,00 ml,
− Pendenza lato mare 1:2;
− Pendenza lato terra 1:1;
− Lunghezza 90,00 ml;
− Varchi 30,00 ml.
Il materiale totale previsto per la realizzazione è di circa 30.300 mc di cui:
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− 5.100 mc scapolame di nuova fornitura;
− 20.440 mc materiale da salpamento scogliere sommerse;
− 4.800 mc nuovo materiale da mare per scogliere.
Lo scapolame sarà utilizzato per la formazione dei basamenti della scogliera emersa da
realizzare. Nel calcolo del peso si è tenuto conto di un valore complessivo di 2,6 t/mc ed
una percentuale di vuoti pari al 30%. Si è considerato che lo spessore della fondazione di
50 cm per gli effetti di assestamento e del peso sovrastante della scogliera verrà
completamente assorbito dal fondale. La fornitura di nuovo materiale è prevista con scogli
delle due categorie di peso 2^ e 3^, nelle percentuali del 50% circa tra le due categorie.
Ripascimento
Al fine di permettere la stabilità del sedimento nel meccanismo di causa effetto è prevista
una immissione nel tratto immediatamente coperto dalle scogliere di un ripascimento
proveniente da cave terrestri del fuso granulometrico di sabbia e ghiaia. La conformità del
materiale di cava con quello in posto sarà accertato con le procedure amministrative di rito
(ex DGR n. 221/2008) che si sostanzia con il prelievo e la caratterizzazione effettuata
dall’ARPA e riscontrata con il materiale proposto in sede esecutiva. La quantità di
materiale prevista è di circa 10.000 mc che su circa 600 ml impone una sezione media di
sversamento di 16 mc/ml.
Verifiche alle fondazioni
Dal punto di vista progettuale è possibile la realizzazione di una fondazione superficiale
costituita da scapolame che andrà a formare i basamenti della scogliera emersa da
realizzare che ha il piano di posa a circa – 2,5 / 3 metri dal l.m.m.; le opere consistono
nella realizzazione di strutture rigide in massi calcarei naturali, a sezione trasversale
trapezia.
Coefficiente Sismico
L’area studiata ricade all’interno di una zona sismica classificata di II^ categoria ad essa
pertanto è attribuito un grado di sismicità pari a S = 9, dal quale deriva un coefficiente di
intensità sismica C = 0,07. Il valore del coefficiente sismico di fondazione (ε), prescritto per
aree definite sismiche, rappresenta l’incremento dell’intensità sismica legata alla risposta
sismica locale. Il D.M. 16/01/1996 riguardante le “Norme tecniche per le costruzioni in
zone sismiche”, indica di assumere di regola ε = 1, oppure in presenza di stratigrafie
caratterizzate da depositi alluvionali di spessore variabile da 5 a 20 metri, soprastanti a
terreni coesivi litoidi con caratteristiche meccaniche significativamente superiori, si
assumerà per il coefficiente sismico di fondazione, il valore di ε = 1,3.
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Coefficiente di reazione del sottofondo
Relazione Geologica, Geomorfologica e Geologico-Tecnica
La teoria della trave su suolo elastico introduce la congruenza delle deformazioni tra il
terreno e la fondazione sovrastante, considerati entrambi elastici; cioè si ammette che in
tutti i punti del contatto della fondazione con il terreno gli spostamenti verticali siano
proporzionali alle pressioni. Il coefficiente di proporzionalità si indica con Ksa e
rappresenta la reazione del suolo su un’area di 1 cmq per un abbassamento di 1 cm ed è
chiamato coefficiente o modulo di reazione del sottofondo. Per il progetto in esame il
valore di Ksa è stato calcolato in Ksa = 1,9 kg/cmc per una piastra quadrata standard di
0,3 m di dimensioni. La relazione applicata è la seguente:
In base alla successione litostratigrafica riscontrata e alla tipologia progettuale in oggetto,
che prevede la costruzione di scogliere è possibile prevedere l’ipotesi di una fondazione
superficiale nastriforme.
• La fondazione superficiale considerata ha il piano di posa mediamente a – 2,50 m di
profondità dal l.m.m., in corrispondenza delle sabbie fini.
• Il coefficiente sismico da assumere è pari a ε = 1
• Il coefficiente di reazione del sottofondo, relativo alla piastra quadrata standard (0,3 m
di dimensioni), da adottare è Ksa = 1,9 kg/cmc.
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5. INQUADRAMENTO DELLE CARATTERISTICHE LITOLOGICHE E
SEDIMENTOLOGICHE DELLA SPIAGGIA
Nella fascia costiera della regione, le litologie prevalenti sono costituite da
conglomerati marini attribuibili al Pleistocene inferiore con ciottoli per lo più
fortemente appiattiti (Q1c), passanti inferiormente e lateralmente a sabbie
gialle stratificate (Q1b); verso il basso queste sono in eteropia con argille
sabbiose grigio-azzurre nelle quali si rinvengono intercalazioni di lenti
sabbioso-conglomeratiche ubicate in diversi livelli (Q1a).
La porzione di piana costiera a ridosso dei rilievi è caratterizzata da depositi
costituiti da ghiaie e sabbie medio-fini di spiaggia recente fino ad arrivare alle
ghiaie e sabbie di spiaggia attuale.
5.1. Caratteristiche sedimentologiche, morfologiche e parametri caratteristici
della spiaggia nativa
Il tratto di litorale studiato è costituito da sedimenti grossolani di origine
alluvionale costituiti prevalentemente da ghiaie e sabbie grossolane e
subordinatamente medio-fini.
Le curve granulometriche relative alle analisi sedimentologiche condotte
nell’ambito degli studi propedeutici del Piano di gestione integrata delle aree
costiere evidenziano un range di variazioni delle granulometrie che denotano
una scarsa classazione in cui la frazione sottile è ovunque assente a causa
dell’alta energia del settore considerato.
Per quanto riguarda la composizione mineralogica delle spiagge native si
evidenzia che riflette quella delle rocce di provenienza e cioè quella delle
formazioni della successione umbro marchigiana (in prevalenza carbonatica
selcifera) che determina una colorazione giallo chiaro / ocra.
La spiaggia del settore studiato non è confinata da nessun elemento
morfologico e presenta una linea di riva ad andamento all’incirca rettilineo. In
senso trasversale la spiaggia ha un profilo degradante rapidamente verso il
mare con pendenze notevolmente variabili; in senso longitudinale, la spiaggia
è caratterizzata da una configurazione ondulata in corrispondenza dei lobi di
materiale più grossolano.
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La spiaggia emersa è costituita prevalentemente da ghiaie sabbiose poligeniche
ed eterometriche con granulometrie comprese tra medio – fini per le ghiaie e
medio – grossolane per le sabbie; sono inoltre presenti frazioni decisamente
più grossolane fino ai ciottoli.
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Gli apporti sedimentari sono ora piuttosto limitati e connessi oramai soltanto
alla mobilitazione di materiale longshore derivante dai processi erosivi nelle
zone contermini in occasione di intense mareggiate.
I ridotti apporti sedimentari determinano, nella spiaggia del settore considerato
così come in altri settori costieri del litorale marchigiano, un “invecchiamento”
del sedimento rielaborato continuamente dal moto ondoso.
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Figura 9 - Curve granulometriche delle medie di tutti i campioni prelevati a quote -2 nel tratto di costa di
intervento (dati di riferimento degli studi propedeutici al piano di gestione integrata delle aree costiere).
Come si può osservare i campioni ricadono per la maggior parte nel campo
delle sabbie fini, con code verso materiali più sottili.
5.2. Criteri di compatibilita’ delle ghiaie di ripascimento
L’intervento, così come da protocollo di intesa, deve essere inteso non come
ripascimento artificiale nel senso classico del termine, teso cioè alla semplice
ricostituzione di un preesistente arenile, ma come opera finalizzata alla difesa
della fruibilità della spiaggia con la metodologia del ripascimento che risulta la
“più naturale possibile”.
Trattandosi di interventi volti alla salvaguarda costiera, a tutela dell’habitat
naturale e ripristino delle condizioni di fruibilità del territorio marittimo, è
prioritario definire gli aspetti più significativi per il perseguimento di una
adeguata capacità “strutturale” della spiaggia di progetto.
E’ pertanto fondamentale definire le caratteristiche morfo-meccaniche del
materiale di ripascimento e quindi in primis delle caratteristiche
granulometriche.
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Relazione Geologica, Geomorfologica e Geologico-Tecnica
I metodi di dimensionamento adottati per calcolare i volumi di ripascimento
necessario, infatti, dipendono principalmente dal diametro medio D50 della
materiale nativo della spiaggia e da quello del materiale di ripascimento.
Il rapporto tra i diametri medi del materiale di ripascimento e del materiale
nativo della spiaggia influenza in modo sostanziale l’efficacia del ripascimento.
Al fine di ottenere la massima utilità dall’intervento di ripascimento risulta
fondamentale garantire il riversamento di un sedimento che fornisca un
rapporto sufficientemente elevato.
La condizione ottimale è quella di effettuare il ripascimento con un sedimento
caratterizzato da una granulometria uguale - o leggermente superiore - a
quella del sedimento nativo.
Il protocollo di intesa prevede quali sedimenti per i ripascimenti il materiale
proveniente da cava dell’entroterra di depositi alluvionali ghiaiosi/sabbiosi
derivanti dalle formazioni umbro-marchigiane.
La sicurezza della possibilità di scegliere e reperire il materiale con le
caratteristiche granulometriche “ottimali”, cioè superiori a quelle del sedimento
nativo, garantisce in sostanza l’efficacia del ripascimento.
La stabilità del materiale di ripascimento, pertanto, sarà conseguita “agendo”
sia sulla granulometria del materiale e sia sui quantitativi dei sedimenti
immessi nelle spiagge in relazione al profilo di equilibrio (emerso / sommerso)
della spiaggia.
Le ghiaie di ripascimento dovranno, pertanto, essere compatibili sia per la
colorazione (bianco / giallo chiaro) e sia per la composizione mineralogica (in
prevalenza carbonatica selcifera) con le spiagge native, che riflettono le
caratteristiche delle rocce di provenienza e cioè quella delle formazioni della
successione umbro marchigiana.
Sulla base dei due differenti ambienti di deposizione che contraddistinguono la
genesi dei sedimenti costieri rispetto a quelli fluviali si evidenzia che l’unica
differenza tra i depositi nativi e quelli di ripascimento sarà la morfometria
(grado di arrotondamento e di appiattimento).
Per tale aspetto tessiturale, infatti, i sedimenti depositati in un ambiente
costiero hanno una morfometria più appiattita e allungata, che ne aumenta la
“resistenza” al moto ondoso, rispetto a quelle fluviali dovuta al completo
“trasporto” che hanno subito per arrivare fino al mare.
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5.3. Parametri caratteristici di progetto delle ghiaie di ripascimento
La caratterizzazione sedimentologica della spiaggia nativa, da assumere come
condizione nella progettazione dell’intervento, è stata eseguita prendendo in
considerazione i soli campioni prelevati a quota “0” corrispondente ad una
parte della zona più attiva della spiaggia (CEM V-4-23).
Alla luce delle osservazioni e delle analisi, effettuate sulle caratteristiche
granulometriche dei sedimenti delle spiagge native, sono stati definiti dei
criteri di accettazione cui devono rispondere le ghiaie di ripascimento
rappresentati in un fuso granulometrico di progetto riportato di seguito.
Altro elemento tenuto in considerazione nel progetto è stata la percentuale di
fino, che è stata completamente esclusa per minimizzare sia la torbidità
dell’acqua in fase di deposito e sia per evitare la diminuzione del volume della
spiaggia di ripascimento dovuto alla perdita del materiale fino in seguito
all’azione del moto ondoso.
Dalle due curve cumulate risulta che per l’area di intervento il materiale per il
ripascimento è quello avente la granulometria prevalente delle ghiaie mediofini.
Esprimendo i fusi granulometrici dei sedimenti in termini di percentuale del
trattenuto e del diametro del setaccio, espresso in unità φ=−log2 D, i
parametri caratteristici utilizzati come riferimento sono il diametro medio,
espresso in termini dei percentili del φ50, relativo alla percentuale del 50% del
trattenuto in peso (o in alternativa del passante).
Tenuto conto delle caratteristiche granulometriche rappresentativo della
spiaggia oggetto anche di intervento di ripascimento, si è verificato che
sedimenti contraddistinti dai seguenti parametri sono compatibili con gli
obiettivi progettuali di ripascimento delle spiagge.
Diametro medio 2.25 φ ≤ M ≤ 3.0φ
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Figura 10 - Curve granulometriche delle medie di tutti i campioni prelevati a quota 0 nel tratto di costa di
intervento e fuso di progetto.
Figura 11 - Fuso granulometrico: Montemarciano
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In sintesi il materiale per rispondere ai criteri di compatibilità e ai parametri
caratteristici previsti dal progetto definitivo deve avere i seguenti requisiti:
- provenire da cava terrestre;
- essere di origine alluvionale;
- compatibilità mineralogica (in prevalenza carbonatica selcifera derivante
dalle formazioni umbro-marchigiane):
- componente calcarea ≥ 90%;
- componente silicea ≤ 10%;
- altro ≤ 2%;
- compatibilità colorimetrica (bianca con sfumature giallo chiare);
- curva granulometrica compresa all’interno dei due fusi granulometrici di
progetto;
- vagliata e lavata.
5.4. Compatibilità con la dinamica costiera
Il progetto prevede la realizzazione degli interventi di ripascimento nella
condizione ottimale: effettuare il ripascimento con un sedimento caratterizzato
da una granulometria leggermente superiore a quella del sedimento nativo
(ghiaie fini).
La realizzazione di spiagge in ghiaia costituisce un’alternativa efficace ed
economicamente vantaggiosa quando si interviene su spiagge in cui i processi
erosivi sono particolarmente intensi e non si sceglie il ripascimento “protetto”
con opere di difesa di forte impatto paesaggistico.
La caratteristica che rende la ghiaia estremamente efficace negli interventi di
ripascimento dipende dal fatto che, a parità di volume impiegato, si ha una
maggiore estensione della spiaggia emersa e una minore dispersione dei
sedimenti verso il largo rispetto a sedimenti più fini.
Anche la stabilità dei ripascimenti in ghiaia, tolta l’abrasione dei granuli, è
decisamente superiore a quella del materiale con granulometrie inferiori.
Questi parametri (dimensioni e quantità) sono fondamentali nel determinare
l’efficienza del ripascimento e, conseguentemente, nel contrastare i processi
morfodinamici.
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Relazione Geologica, Geomorfologica e Geologico-Tecnica
Vi è da rilevare che comunque la linea di spiaggia o di riva o di battigia, è un
confine sempre mutevole tra terra e mare, in quanto soggetta a variazioni
temporali che vanno dal periodo di un onda (pochi secondi) alle ere geologiche.
6. SINTESI BIBLIOGRAFICA
PIANO DI GESTIONE INTEGRATA DELLE AREE COSTIERE – Regione Marche - Deliberazione
amministrativa n. 169 del 2 febbraio 2005. Piano di gestione integrata delle aree costiere legge regionale 14
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