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L’importanza del modello geologico di riferimento nei progetti di ingegneria civile: l’esempio della galleria Piscopio I (Italia meridionale).
La galleria Piscopio I è una galleria a doppia canna, lunga circa 750 m, inclusa nei lavori di costruzione del Maxilotto 2 DG21/04 della nuova strada SS 106 Jonica (Calabria, Italia meridionale). Durante lo scavo della galleria Piscopio I sono emerse alcune discrepanze rispetto al modello geologico di riferimento di progetto, soprattutto per la presenza di un complesso fenomeno gravitativo, lungo il versante in sinistra idrografica del Torrente Alessi, che ha interferito con la costruzione della galleria. La rimobilizzazione del versante si è attivata quando lo scavo della galleria (proveniente dal versante opposto) ha superato la cresta del versante in concomitanza con un importante evento pluviometrico (Novembre 2011). Solo un’accurata analisi dell’assetto litostratigrafico, strutturale e geomorfologico dell’area, integrato dal monitoraggio della frana, ha permesso di chiarire la reale dimensione del fenomeno in termini di geometria ed evoluzione temporale. Nel dettaglio, i nuovi dati acquisiti hanno permesso di individuare: i) una nuova unità litostratigrafica, costituita da blocchi di gessoareniti immersi in una matrice argillosa; ii) un assetto strutturale caratterizzato da una faglia principale con direzione NO-SE e una componente principale normale, un sistema NNE-SSO, circa allineato con la direzione di scavo della galleria, e almeno altri tre sistemi di faglia secondari; iii) i principali elementi morfologici del fenomeno gravitativo; iv) le evidenze della variazione nel tempo del livello di base del Torrente Alessi. In conclusione, abbiamo dimostrato che i fattori predisponenti della frana sono l’elevata energia di rilievo, dovuta al vecchio assetto geomorfologico, e le scarse caratteristiche geotecniche delle rocce gessose, dovute alla dissoluzione favorita dalla presenza della falda, in combinazione con un picco delle precipitazioni registrato a Novembre 2011. Inoltre, i movimenti complessi della frana sono influenzati dai principali sistemi di faglie e fratture individuati nell’area. Grazie al modello geologico di riferimento riveduto e corretto è stato possibile valutare i sistemi più appropriati per la stabilizzazione della frana (ritombamento della valle e sistemi di drenaggio profondi), lo scavo ed il consolidamento della galleria (consolidamento della sezione di scavo attraverso pali non armati realizzati dalla superficie topografica).
Parole Chiave: scavo galleria, frana, modello geologico di riferimento, Stretta di Catanzaro, Italia Meridionale.
The tunnel Piscopio I is a twin-tube tunnel, 750 m long, included in the works of the Maxilotto 2 DG21/04 of the new highway SS 106 Jonica (Calabria, Southern Italy). During the excavation of the Piscopio I tunnel, several lacks in the Geological Model of Reference emerged. Above all, the discovery of a complex landslide along the left hydrographic side of the Alessi River, which interfered with the tunnel excavation. The slope movement was triggered when the tunnel excavation (from the opposite slope) crossed the watershed simultaneously with a significant pluviometric event (November 2011). Only an accurate analysis of the lithostratigraphic, structural and geomorphological settings of the area, integrated by a topographic and instrumental monitoring, had given the real dimension of the geometry and evolution of the landslide. In detail, the new acquired data allowed to identify: i) a new lithostratigraphic unit consisting of a clayey matrix with gypsum-arenites blocks; ii) a structural setting characterized by a main NO-SE normal fault, a NNE-SSO fault system, approximately aligned with the tunnel excavation direction, and at least other three secondary fault systems; iii) the main morphological elements of the landslide; iv) the evidences of the time variations of the Alessi Stream base level. Finally, we showed that the landslide predisposing factors are the high local relief, due to the ancient geomorphological setting, and the poor quality physico-mechanical characteristics of gypsum rocks, due to dissolution favored by the presence of water table, combined with a rainfall peak recorded during November 2011. Furthermore, the landslide composite movements are strongly influenced by the main faults and joints systems identified in the area. The revised Geological Model of Reference allowed us to evaluate the most appropriate systems for landslide stabilization (land taking back and deep drainage systems) and for tunnel consolidation and excavation (contour consolidation with unreinforced piles realized from the surface).
Keywords: tunneling, landslide, geological reference model, Catanzaro Trough, South Italy.
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