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A-06 Relazione geotecnica

Elaborato A-06.doc Settembre 2009 1° Emissione Ing. Cosimo Convertino Ing. Nicola Mori Ing. Remo Chiarini

Comune di Arezzo Nuove Acque S.p.A. Realizzazione del nuovo depuratore e del collettore fognario di Ponte Buriano.

Relazione geotecnica Pagina 2

INDICE

1. Introduzione ........................................................................................................ 3

2. Inquadramento generale dell’area di intervento ................................................. 5

3. Caratterizzazione geotecnico-stratigrafica del terreno ....................................... 6

1.1 Terreni corrispondenti all’area del nuovo impianto di depurazione. ...................................... 6

1.2 Terreni corrispondenti al tracciato della condotta fognaria .................................................... 8



1. INTRODUZIONE

La presente relazione geotecnica è parte integrante del progetto del nuovo

depuratore di Ponte Buriano e dei relativi collettori fognari, redatto su incarico della

società Nuove Acque S.p.a., gestore unico del Servizio Idrico Integrato per i comuni

dell’A.T.O. n°4 della Toscana (Alto Valdarno).

Il nuovo impianto di depurazione tratterà da subito le acque reflue urbane

provenienti dai collettori misti e neri dei nuclei abitati di Ponte Buriano e C. Fischio

nel comune di Arezzo, ma è dimensionato per ricevere e trattare in futuro gli ulteriori

contributi che verranno addotti anche dalle frazioni di Cincelli e di Meliciano, per un

totale di circa 600 a.e.

Il nuovo collettore fognario, che sarà costituito da condotte in ghisa sferoidale

DN100 mm e DN150 mm nei tratti in pressione e da tubazioni in PVC DE200 mm nei

tratti a gravità, verrà realizzato in destra idrografica del Fiume Arno e si svilupperà

per circa 1050 m lungo la S.P. n.1 Setteponti, in corrispondenza dei centri abitati di

Ponte Buriano e C. Fischio.

Il dimensionamento di tale collettore, al quale verranno allacciate le condotte

fognarie attualmente esistenti, è stato basato sulla scorta delle previsioni di

espansione demografica dei centri abitati di Ponte Buriano, C. Fischio, Meliciano e

Cincelli.

Stante la necessità di scaricare le portate eccedenti la portata massima di

progetto della fognatura, al fine di salvaguardare l’integrità e la funzionalità delle sue

parti costruttive e di non sovraccaricare l’impianto di depurazione con portate che si

potrebbero formare durante piogge intense, ogni allaccio della fognatura mista

esistente alla fognatura di progetto sarà realizzato mediante la costruzione di

pozzetti scaricatori di piena dimensionati per scolmare portate superiori a 6 volte la

portata media nera in tempo secco, in conformità a quanto stabilito dall’art. 16 L.R.

n.20 del 31.05.2006 emanata ai sensi dell’art. 113 del D. Lgs. 152/2006.

A causa della morfologia non pianeggiante del territorio da servire con il nuovo

depuratore, e dato che la quota media del sito in cui è stata prevista la localizzazione

dell’impianto di depurazione sarà maggiore di quella dell’ abitato di Ponte Buriano, il

progetto prevede la realizzazione di due stazioni di sollevamento: la prima solleverà

le acque reflue nere in direzione del secondo impianto di sollevamento e verrà posta



nelle piazzola di parcheggio nei pressi del ponte romanico; la seconda stazione

invece sarà costruita nella zona sud dell’insediamento di Ponte Buriano, in un’area

adiacente alla S.P. n.01, e solleverà le acque reflue prodotte dai nuclei abitati verso

l’impianto di depurazione per mezzo di una condotta premente in ghisa sferoidale

DN 150 mm posata all’interno della sede stradale della S.P. n.01 Setteponti e per

taluni tratti in banchina.

Il depuratore, che avrà una potenzialità nominale di 600 AE, sarà realizzato in un

area a sud di C. Fischio, parallelamente alla S.P. n.01, a circa 110 m .

In corrispondenza del Km 7+725 della Strada Provinciale Setteponti verrà

realizzato un accesso carrabile a servizio dell’impianto di depurazione che avrà una

larghezza di 30 metri.

La viabilità di accesso all’impianto, con sede stradale larga 6 m, avrà uno

sviluppo di circa 104.00 m e verrà realizzata in rilevato con paramenti inerbiti con

scarpa 2/3. Detta strada, come prescritto dalla Provincia di Arezzo in fase di

progettazione preliminare mediante autorizzazione prot. UT 801/23-02-N/54 del

05.02.2003, per i primi 50 m sarà pavimentata in conglomerato bituminoso, mentre

per i restanti 54 m sarà realizzata in macadam e avrà una pendenza del 3.0% per i

primi 20 m e una pendenza uniforme, salvo i tratti di raccordo verticale, dell’ 8.20%

per i restanti 84 m. L’accesso sarà di norma inibito da una sbarra posta a 20 m dalla

strada provinciale.



2. INQUADRAMENTO GENERALE DELL ’AREA DI INTERVENTO Il sito nel quale ricade l’impianto di depurazione in progetto (vedi Figura 2-1) è

situato ad ovest rispetto all’abitato di Ponte Buriano e risulta compreso tra la Strada

Provinciale Setteponti ed il fiume Arno. Le condotte fognarie che avranno come

recapito l’impianto suddetto si estenderanno fino all’abitato di Ponte Buriano,

seguendo il tracciato della strada suddetta. Il terreno su cui sorgerà l’impianto risulta

debolmente inclinato verso sud est, qui raccordandosi con la fascia di pertinenza

fluviale destra del fiume Arno e si colloca a quote comprese tra 206 ÷ 213 m s.l.m.

Il versante e le scarpate esistenti sono stabili e non sono stati rilevati indizi

morfologici tali da far supporre fenomeni di instabilità in atto. L’assetto strutturale

della formazione affiorante garantisce sufficientemente la stabilità del sito. Difatti

l’andamento della stratificazione si presenta a traverpoggio e l’inclinazione dei piani

di strato è tale da non costituire linea di possibile scivolamento nella direzione di

massima pendenza NO-SE.

Per la realizzazione degli interventi non sono comunque previste modifiche

sostanziali dell’attuale morfologia del luogo. In particolare, l’area dove è prevista la

realizzazione delle vasche e delle opere accessorie che compongono il

fitodepuratore sarà interessata da interventi di scavo e riporto di modesta entità, con

valori massimi di scavo dell’ordine dei 3.5 m, mentre i riporti in terra non supereranno

il metro di altezza.

Figura 2-1: Inquadramento dell’area d’intervento

N



3. CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICO -STRATIGRAFICA DEL TERRENO

La caratterizzazione geotecnico-stratigrafica dei relativi terreni di fondazione è

basata sulla Relazione Geologica redatta dalla Dott.ssa Geol. Benedetta Chiodini ed

allegata al presente progetto.

1.1 Terreni corrispondenti all’area del nuovo impia nto di depurazione.

Nella zona sono stati rilevati affioramenti di strati siltosi appartenenti ad una

sequenza di flysch, coperti a valle dai depositi fluviali recenti olocenici e a monte dai

depositi fluviali terrazzati del Pleistocene superiore - Olocene. Il substrato si presenta

in facies prevalentemente siltosa e calcareo marnosa coperta da coltre detritica di

debole spessore. L’andamento strutturale nella zona si ripete con una certa

regolarità e la direzione di immersione dei piani di strato è prevalentemente NE con

inclinazione pari a circa 20°.

Nell’area sulla quale sorgerà l’impianto di fitodepurazione, nel maggio 2007 è

stata condotta una campagna di indagini geognostiche nell’ambito della quale sono

stati eseguiti n° 4 pozzetti esplorativi mediante e scavatore (in figura indicati come

scavi geognostici) e n° 1 sondaggio geognostico a carotaggio continu o. L’ubicazione

di dette indagini è riportata nella Figura 3-1.

Ai fini della caratterizzazione geotecnica dei terreni fondali non è stato prelevato

alcun campione indisturbato mentre si dispone di una prova SPT realizzata alla

profondità di 1.55 m dal piano campagna: NSPT = 12.

Nel corso della campagna di indagini geognostiche i terreni sono risultati asciutti

per tutto lo spessore investigato. Nel periodo immediatamente successivo alla stessa

(04÷16 giugno 2007), attraverso il piezometro installato entro il foro di sondaggio è

stato individuato il livello freatico alla profondità di 3.80 m dal p.c. Ai fini delle

verifiche statiche dei manufatti accessori all’impianto di fitodepurazione (pozzetti e

vasca di rizofiltrazione), si è tuttavia ipotizzato che la falda fosse collocata ad una

quota coincidente con quella che caratterizza la massima piena duecentennale in

Arno, pari 206.04 m s.l.m., ovvero circa 1.00 m al di sotto rispetto alla quota del

piano campagna di progetto (207.00 m s.l.m.).



Figura 3-1: Sondaggi geognostici eseguiti all’interno dell’area dell’impianto di fitodepurazione.

I sondaggi eseguiti all’interno dell’area del fitodepuratore hanno evidenziato che

il contatto stratigrafico terreno superficiale – substrato litoide, è particolarmente

superficiale ed in particolare si colloca a profondità comprese tra 0.40÷4.20 m.

Il terreno superficiale è prevalentemente costituito da limi sabbiosi a debole

componente argillosa con ciottoli anche abbondanti, parzialmente coperti da terreno

vegetale sabbioso.

Il substrato litoide è invece di tipo calcareo marnoso e risulta alterato nella sua

porzione superficiale.

Indicando con γsup il peso naturale del terreno superficiale e con γbed il peso

naturale del substrato litoide, nella relazione geologica si suggerisce di adottare i

seguenti valori:

γsup= 1.9 t/m3; γbed= 2.2 t/m3.

A favore della sicurezza, nelle verifiche geotecniche e nel calcolo delle azioni

spingenti sulle pareti dei manufatti in c.a. si è ipotizzato che il substrato litoide sia

collocato al di sotto dei manufatti e che lo stesso terreno di fondazione sia costituito



dai limi sabbiosi costituenti lo strato superficiale. Pertanto, ai fini delle verifiche

suddette, al terreno interagente con i manufatti sono stati associati parametri di

resistenza caratteristici dei terreni più superficiali.

Poiché tali terreni hanno un comportamento prevalentemente granulare, per essi

si è assunto un valore di coesione c’ nullo, mentre il valore da associare all’angolo di

attrito φ’ è stato determinato a partire dai risultati della prova SPT. Considerato che la

profondità a cui la prova è stata eseguita è pari 1.55 m, che γsup=1.9 t/m3 e che al

momento di esecuzione del sondaggio la falda è stata rinvenuta a partire dalla

profondità di 3.80 m dal piano campagna, si assume che per l’orizzonte stratigrafico

esaminato lo stato tensionale in sito sia caratterizzato da una pressione effettiva

litostatica: σ’v0 = γsup z = 1.9 x 1.55 = 2.945 t/m2.

In base al tipo di terreno in esame ed al relativo stato tensionale, le formule che

meglio approssimano la situazione in cui si sta operando sono la formula (1) di Peck-

Hanson & Tornburn, valida per le sabbie in genere, a livelli tensionali inferiori a

8÷10 t/m2, e la formula (2) di Meyerhof, valida per le sabbie in genere contenenti una

percentuale di limo superiore al 5%, a livelli tensionali inferiori a 5÷8 t/m2:

1) SPTN28.02.27 +=φ = 30.6°;

2) 2SPTSPT N006.0N57.07.23 −+=φ =29.7°.

A favore di sicurezza, al fine di tenere in conto le incertezze insite

nell’applicazione di formule di natura empirica, si è assunto φ’ = 28°.

Al fine di determinare le sollecitazioni ed i cedimenti subiti dai manufatti, si è

ipotizzato che il terreno di fondazione fosse assimilabile ad un suolo elastico “alla

Winkler”.

In relazione a quanto riportato in letteratura per litotipi analoghi a quello in

esame, si è assunta una costante elastica kw = 2.4 kg/cm3.

1.2 Terreni corrispondenti al tracciato della condo tta fognaria Diversamente da quanto visto in precedenza, causa la minore importanza dei

manufatti, nella zona esterna all’impianto di depurazione, lungo la S.P. Setteponti,

non è stato effettuato alcun sondaggio. Pertanto le uniche informazioni di natura

geologico-geotecnica disponibili per tali terreni sono state desunte dalla banca dati

territoriali della Provincia di Arezzo (Figura 3-2).



Figura 3-2: Ubicazione planimetrica dei pozzi di stratigrafia nota [banca dati territoriali Provincia di Arezzo].

In particolare, come si vede dalla figura suddetta, si dispone in questo caso di

quattro pozzi di stratigrafia nota, a partire dai quali i terreni rinvenuti nella porzione di

terreno più superficiale sono così schematizzabili:

- PZO 0041533: Argilliti (dal p.c. fino alla profondità di 30 m);

- PZO 0048333: Limi Sabbioso Argillosi (dal p.c. fino alla profondità di 3.0 m, a cui

fa seguito il substrato litoide costituito da un’alternanza di marne e siltiti);

- PZO 0037750: Argilla Limosa (dal p.c. fino alla profondità di 8.0 m, a cui fa seguito

il substrato litoide costituito da un’alternanza di arenarie e marne);

- PZO 0038653: Argilla Sabbioso limosa (dal p.c. fino alla profondità di 6.0 m, a cui

fa seguito il substrato litoide costituito da un’alternanza di arenarie, marne e siltiti).

In mancanza di ulteriori informazioni a riguardo, è apparso ragionevole assumere

per tali terreni gli stessi parametri geotecnici già impiegati nella zona circostante

l’impianto di trattamento delle acque reflue, diminuendo in via cautelativa l’angolo di

attrito: c’ = 0 kPa, φ’ = 25°. Difatti, i terreni adiacenti al pozzo PZO 0037750 sono

costituiti da “Argille Limose”, con valori di coesione generalmente non nulli, ma angoli



di attrito più bassi rispetto a quelli che generalmente caratterizzano i terreni

classificabili come sabbie limose.

Tale assunzione risulta sicuramente a favore della sicurezza nel caso dei terreni

ricadenti in prossimità del PZO 0041533, dove il substrato litoide è presente a partire

dalla quota del piano campagna.

Nel caso dei terreni circostanti rispetto al pozzo PZO 0048333 la situazione

appare molto simile a quella che si presenta nell’area interessata dal nuovo impianto,

dove erano stati assunti c’ = 0 kPa, φ’ = 28°.

Il pozzo PZO 0038653 risulta invece collocato ad una distanza troppo grande

rispetto al tracciato della condotta e per tale motivo le informazioni ad esso inerenti si

ritengono poco significative ai fini delle verifiche.

Per quanto riguarda la costante di Winkler, si è ritenuto ragionevole assumere

anche nel caso dei manufatti ricadenti lungo la condotta fognaria il valore kw =

2.4 kg/cm3.

Per ciò che concerne la profondità della falda, anche in questo caso si è preso a

riferimento l’evento di massima piena duecentennale che può verificarsi in Arno.

Poiché le verifiche dei manufatti sono state condotte prendendo sempre a riferimento

le condizioni geometriche e di carico più gravose, il livello di massima piena

duecentennale, 206.04 m s.l.m., è stato messo a confronto con il punto più depresso

individuabile lungo il tracciato della condotta fognaria, che è risultato essere

205.21 m s.l.m.

Ai fini delle verifiche di tutti i manufatti, si ipotizza che la falda risulti superficiale.

Il Progettista Ing. Remo Chiarini

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