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Adeguamento sismico Scuola Media Statale “C. Colombo” – Città di Taranto

Dr. Geol. Jean Vincent C. A. STEFANI – C.da Saponaro 70 74023 Grottaglie cell. 338.8641493 Prospezioni Idrogeologiche, Prospezioni Geoelettriche, Studi di Impatto Ambientale, Studi Geotecnici

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Dott. Geol. Jean Vincent C.A. Stefani C.da Saponaro 70, 74023 Grottaglie (TA) Tel. 099.5610224 cell. 3388641493 Fax 099.5610224 E-mail [email protected]

COMUNE DI TARANTO

RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA

PROGETTO DI ADEGUAMENTO SISMICO DELLA SCUOLA MEDIA

STATALE “C. COLOMBO”

Ubicazione sito Via Medaglie D'Oro n. 117

Committente:

Allegati:

IL GEOLOGO

(Dr. Geol. Jean Vincent C. A. STEFANI)

Taranto li Ottobre 2015

mailto:[email protected]



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INDICE RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA 1. PREMESSA pag. 3

2. UBICAZIONE SITO pag. 3

3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO pag. 3

4. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO pag. 5

5. IDROLOGIA E IDROGEOLOGIA pag. 6

6. CLIMA pag. 6

7. CARATTERISTICHE STRATIGRAFICHE DELL’AREA pag. 6

8. CARATTERISTICHE GEOTECNICHE DELL’AREA pag. 7

9. INDAGINI GEOGNOSTICHE pag. 8

10. CALCOLI SULLE FONDAZIONI IPOTIZZATE pag. 9

11. NOTE CONCLUSIVE pag. 10

Allegati:



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RELAZIONE GEOLOGICO TECNICA

1. PREMESSA

Il seguente lavoro riguarda lo studio geologico tecnico della Scuola Media Statale “C. Colombo” sito in Via Medaglie

D’Oro n° 117 nell’abitato di Taranto. Lo studio è finalizzato al progetto di adeguamento sismico dell’intero plesso.

Il tecnico progettista è l’Ing. Alessandro ZITO con studio in Taranto.

La presente relazione effettuata in ottemperanza al D.M. del 11.03.1988, e alla Circ. Min. L.L.P.P. 24.09.1988, ha

come obiettivi la descrizione della litostratigrafia, dell’idrologia superficiale, dell’idrogeologia sotterranea, della natura

e origine delle formazioni geologiche affioranti nell’area di studio, della geomorfologia dell’andamento strutturale delle

rocce in sito e delle caratteristiche geotecniche.

Le indagini, concordate con il progettista, sono state svolte in accordo alla Normativa D.M. 11.03.88 e

Circ.Min.L.L.P.P.24.09.1988 e al punto 6.2.1 delle NTC e al punto C 6.2.1 della Circ. C.S.LL.PP. n° 617/09.

I dati sul sottosuolo e la relativa caratterizzazione geomeccanica sono stati acquisiti mediante un rilevamento

geologico di superficie, dalla elaborazione dei dati di un indagine geognostica di tipo sismico con l’uso della

metodologia MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) effettuato su un lotto sito a alcune centinaia di mt. di

distanza che presenta caratteristiche geologico stratigrafiche simili. Inoltre sono stati acquisiti dati derivanti dallo studio

della cartografia geologica disponibile dell’area (Fg. 202 Taranto del Servizio Geologico d’Italia scala 1:100.000). Si è

raccolto anche dati bibliografici e tecnici relativi ad aree che presentano caratteristiche geologiche tecniche simili a

quella presa in esame, e per la quale si sono svolte prove geotecniche, sia in sito che in laboratorio.

2. UBICAZIONE SITO

La zona di studio è ubicata in Via Medaglie D’Oro n° 117 (cfr. Aerofot.). Topograficamente, l’area ricade nella

tavoletta II N.O. “Taranto” del foglio 202, edito dall’I.G.M.. L’altitudine media s.l.m. è di 18 mt. L’area ha coordinate

geografiche di 40°27’30” Latitudine N e 17°15’16” di Longitudine E. In catasto ricade al Fg. 243, p.lla 390 sub. 01/02.

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Fig. 1 Stralcio Aerofotogrammetrico



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3. INQUADRAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO

L’area di studio dal punto di vista geologico è caratterizzata, dalla presenza di formazioni sedimentarie di deposizione

in ambiente marino (Rif. Carta Geologica D’Italia Fg. 202 Taranto scala 1:100.000). Entrando nel dettaglio è possibile

distinguere le seguenti formazioni geologiche affioranti (dal più antico al più recente):

Depositi Marini Terrazzati (Pleistocene Medio – Superiore);

Argille Subappennine (Pleistocene Inferiore con passaggi al Pliocene Superiore?)

Calcareniti di Gravina (Pliocene Superiore con passaggi al Pleistocene Inferiore);

Calcare di Altamura (Cretaceo: attribuibili al Senoniano – Turoniano).

a) Depositi Marini Terrazzati (Pleistocene Medio – Superiore);

Sono costituite da sabbie calcaree poco cementate con intercalati banchi di panchina; Sabbie argillose grigio

azzurre. Gli spessori sono mediamente di alcuni metri;

b) Argille Subappennine (Pleistocene Inferiore);

La formazione è costituita da argille marnose e siltose, marne argillose, talora decisamente sabbiose. Il colore è

grigio-azzurro o grigio-verdino; in superficie la colorazione e bianco-giallastra. Generalmente i litotipi più

marnosi e sabbiosi si rinvengono nei livelli superiori, mentre nei livelli basali si rinvengono le argille grigio

azzurre. Gli spessori possono superare anche i 70 mt;

c) Calcareniti di Gravina (Pliocene Superiore);

Le Calcareniti di Gravina rappresentano il livello basale del ciclo sedimentario della Fossa Bradanica. Si tratta di

calcareniti organogene, variamente cementate, porose, biancastre, grigie e giallognole, costituiti da clasti

derivanti dalla degradazione dei calcari e da frammenti di Briozoi, Echinoidi, Crostacei e Molluschi.

d) Calcare di Altamura (Cretaceo: attribuibile al Senoniano-Turoniano);

E’ la formazione più antica che affiora in questa parte della provincia ionica. Questa è costituita da calcari

compatti, coroidi, grigio nocciola, grigio rossastri in superficie ed a frattura concoide, nonché di calcari più o

meno compatti bianchi, grigiastri in superficie, con frattura irregolare. Sono spesso associati calcari cristallini

vacuolari, rosati, biancastri per alterazione ed a frattura irregolare. La stratificazione è sempre evidente, di solito

in banchi, ma nei livelli inferiori, la stratificazione è varia e la roccia appare laminata.

Entrando nel dettaglio l’area di studio dal punto di vista geologico è caratterizzata, in affioramento, dalla presenza di

depositi marini sedimentari riferibili al Pleistocene Superiore. Per la precisione sono presenti sedimenti calcarenitici,

deposti in ambiente di mare tidale e subaereo.

Dall’analisi della indagine sismica effettuata a breve distanza, si evince che questo strato presenta spessori variabili tra

1,5 metri e 2,0 metri. Questa formazione geologica presenta una colorazione giallastro avana, con elementi

granulometrici variabili da fini a medie. A luoghi può presentarsi con l’aspetto tipico di depositi di panchina, più spesso

è caratterizzato con la tipica laminazione incrociata, evidente segno di deposizione eolica. A luoghi o a strati la

calcarenite può presentarsi con sembianze di sabbione calcarenitico e avere spessori piuttosto variabili da punto a punto.

Le calcareniti poggiano in trasgressione, sulle Argille Subappennine, riferibili al Pleistocene Inferiore, che nell’area

presenta spessori, superiori ai 100 metri. Le argille sono costituite da due strati: il primo formato da sabbie argillose da

poco (sino a circa 6 metri) a mediamente o ben compatte (da 6 sino a 15 metri di profondità) con presenza negli strati

superficiali di falda acquifera; il secondo è costituito da limi argillosi compatti, atribuibile alle argille grigio azzurre che

si rinvengono da 15 metri in poi. Le Argille Subappennine poggiano a loro volta sulle Calcareniti di Gravina.

Le due formazioni succitate rappresentano il termine superiore e inferiore del ciclo sedimentario noto in letteratura

con il nome di “Serie della Fossa Bradanica” databile tra il Pliocene Superiore e il Pleistocene Medio Inferiore.



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I depositi della serie bradanica poggiano sui Calcari di Altamura, del Cretaceo Superiore, che costituisce, il basamento

rigido dell’intera penisola salentina.

Superficialmente si rinviene un potente strato di materiale di riporto vario il cui spessore è di almeno 0,5 mt..

Fig. 1 Stralcio Carta Geologica

4. INQUADRAMENTO GEOMORFOLOGICO

Dal punto di vista geomorfologico il sito si trova su un sub tavolato dovuto alla deposizione di un terrazzo marino in

epoca pleistocenica. Sotto il profilo morfologico, la zona di studio presenta una pendenza verso Sud-Ovest. I valori

delle pendenze sono attorno al 2 - 3 %. Non si evidenziano movimenti superficiali del sottosuolo.

Dal rilevamento geologico di superficie non si è evinto la presenza di possibili cavità di tipo naturale e/o antropici.

Non è possibile comunque escludere la possibile presenza di cavità antropiche nel sottosuolo.

Non sono presenti corpi di frana o di erosione; l’area non è ubicata lungo alvei fluviali definiti.

Non vi sono evidenze d’instabilità idrogeologiche nell’area. Data la morfologia dell’area attorno non vi sono fattori

geodinamici attivi o potenziali che ne possano inficiare la stabilità.

Il lotto non ricade in aree a Pericolosità Geomorfologica così come evinto dalla cartografia del PAI/P.



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5. IDROLOGIA E IDROGEOLOGIA

Idrologia

L’idrologia superficiale non è rappresentata da nessun corso d’acqua che interferisce con il sito in studio.

Il lotto non ricade in aree a Pericolosità Idraulica così come evinto dalla cartografia del PAI/P.

Idrogeologia

Le sabbie calcarenitiche, grazie alla permeabilità primaria, e le sabbie argillose superficiali, grazie alla permeabilità

primaria, sono sede di una falda acquifera superficiale. La superficie piezometrica presenta fluttuazioni tra il periodo

secco e quell'umido, indotte principalmente a fenomeni di evapotraspirazione e a quelli di capillarità. La profondità di

rinvenimento si assesta normalmente intorno ai 2,5 – 3,0 mt. di profondità dal piano campagna. L’alimentazione della

falda acquifera superficiale avviene per infiltrazione delle acque piovane. Nei periodi più umidi la piezometrica può

innalzarsi sino anche a oltre un metro rispetto al livello medio.

Si rinviene, anche una ricca falda di base confinata nei Calcari di Altamura. Questa falda si trova ad una pressione

maggiore di quell’atmosferica, a causa della copertura argillosa sovrastante, ed è alimentata dalle acque meteoriche che

cadono, sui rilievi posti a Nord. La piezometrica si stabilizza ad una profondità di circa 1 - 2 metri s.l.m.; La falda

acquifera di base non interesserà nella maniera più assoluta i terreni di fondazione, in quanto lo strato di argilla

impedisce all’acqua di risalire attraverso essa. L’acquifero calcareo è caratterizzato da una circolazione di acqua, che

avviene lungo le fratture createsi per sforzi meccanici e per fenomeni di dissoluzione chimica. La base dell’acquifero

non è definita, ed è data da una zona di transizione, in cui si ha il passaggio tra acque dolci a quelle salate.

Fig. 3 Stralcio PAI dell’area in studio Scala 1:5.000

6. CLIMA

Il clima dell’area e tipico mediterraneo con estati secche e calde e inverni miti e piovosi. La stagione piovosa

corrisponde con il periodo Novembre – Febbraio, mentre la stagione secca corrisponde al periodo Giugno – Settembre.

La piovosità non è elevata con valori attorno ai 500 mm di pioggia annui.

7. CARATTERISTICHE STRATIGRAFICHE DELL’AREA

La stratigrafia dell’area è stata ottenuta tramite rilevamento geologico di superficie, dalla lettura della cartografia

geologica disponibile dell’area (Foglio 202 Taranto), dai dati rinvenienti da una indagine sismica effettuata su un lotto

posto a poche centinaia di metri di distanza e dalla correlazione con lavori effettuati dal sottoscritto in aree non lontane

UBICAZIONE SITO



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dal sito e per la quale sono state condotti studi stratigrafici.

In affioramento si rinviene uno strato di terreno di riporto per uno spessore di 0,5 metri.

Al di sotto troviamo le sabbie calcarenitiche ben addensate di colore giallastro rosato. Al suo interno è possibile

individuare resti di Coralli e Molluschi. Il suo spessore varia tra 1,5 mt. sino a 2,0 metri.

Al di sotto di questa formazione s’incontrano le sabbie argillose per uno spessore medio di circa 4 – 4,5 metri.

Procedendo in profondità si rinvengono le argille limose grigiastre sino a 15 metri e grigio azzurre oltre tale valore.

Fig. 4 Stratigrafia dell’area in studio

8. CARATTERISTICHE TECNICHE DELL’AREA

Per ottenere le caratteristiche tecniche del sottosuolo sono state svolte delle indagini in accordo alla Normativa D.M.

11.03.88 e Circ.Min.L.L.P.P.24.09.1988 e in base al punto 6.2.1 delle NTC e al punto C 6.2.1 della Circolare

C.S.LL.PP. n° 617/09.

I dati sul sottosuolo e la relativa caratterizzazione geomeccanica sono stati acquisiti mediante un rilevamento

geologico di superficie, dalla elaborazione dei dati di un indagine geognostica di tipo sismico con l’uso della

metodologia MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) effettuato su un lotto sito a 200 metri di distanza che

presenta caratteristiche geologico stratigrafiche simili. Inoltre sono stati acquisiti dati derivanti dallo studio della

cartografia geologica disponibile dell’area (Fg. 202 Taranto del Servizio Geologico d’Italia scala 1:100.000). Si è

raccolto anche dati bibliografici e tecnici relativi ad aree che presentano caratteristiche geologiche tecniche simili a

quella presa in esame, e per la quale si sono svolte prove geotecniche, sia in sito che in laboratorio.



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9. INDAGINI GEOTECNICHE

Le caratteristiche stratigrafiche e geotecniche dell’area sono state ottenute elaborando i dati provenienti da un’indagine

geognostica indiretta (sismica MASW) eseguita non elevata distanza dal sito in un’area con caratteristiche geologico

stratigrafiche simili, e da dati ricavati da prove di laboratorio eseguiti su campioni di limi argillosi eseguiti in aree con

caratteristiche geologico stratigrafiche simili.

La stratigrafia del sottosuolo, rileva la seguente successione litologica dal piano campagna, in profondità :

terreno vegetale e di riporto (circa 0,5 – 1,0 m.) (Sismostrato A)

depositi marini terrazzati; con potenza di 1,5 – 2,0 metri. (Sismostrato B).

Limi sabbioso argillosi con calcite biancastra; potenza stimata circa 4 – 4,5 metri (Sismostrato C)

Limi argillosi: con potenza sino a 8 – 9 metri; (Sismostrato C)

Argilla grigio azzurra potenza stimata in almeno 80 - 100 metri. (Sismostrato D)

Caratteristiche geotecniche dei terreni affioranti desunte da elaborazione delle prove sismiche a rifrazione

Calcareniti del D. M. T. da 0,5 a mt. 2,0: Peso di Volume = 1,65 t/m3, Modulo di Elasticità E 500 Kg/cm3,

coesione non drenata C = 50 – 80 Kpa, Coesione Drenata 30 KPa, Angolo di attrito 24 – 26°.

Nelle caratteristiche geotecniche si è tenuto conto delle Argille Subappennine, per la quale si utilizzeranno delle

caratteristiche geotecniche derivanti dalla indagine MASW eseguita a 2poche centinaia di metri dal sito, e quelle

ottenute su analisi di laboratorio eseguite su campioni prelevati nel corso di sondaggi geognostici realizzati in aree con

caratteristiche stratigrafiche simili a quelli riscontrabili nell’area in studio.

Sabbia e limi con calcite biancastra negli strati superficiali (da 2,0 – 2,5 sino a 6,0 metri) : Peso di Volume =

1,8 – 1,9 t/m3, Densità del Secco 1,6 - 1,7 t/m3 Contenuto naturale di acqua 17 - 18 %, Peso specifico assoluto 2,7

t/m3, indice di porosità e = 0,55, Limite di liquidità WL = 35 - 36 %, Limite di Plasticità Wp 17 - 18 %, Indice di

consistenza Ic = 0,9, Indice di Plasticità IP = 18 %. Le proprietà fisiche in termini di tensioni efficaci (prove di

taglio diretto CD) sono: Angolo di Attrito interno = 25°, Coesione C = 0,29 Kg/cmq = 29 Kpa. La coesione in

termini totali con prova Triassiale U.U. ha dato valori di Coesione Cu totali pari a = 1,35Kg/cmq = 135 Kpa

calcolato con il metodo di Torvane. Nella classificazione A.G.I. il campione è denominato come Limo con argilla

sabbiosa. Nella classificazione del sistema unificato USCS il campione è classificabile nella classe CL cioè Argille

inorganiche di plasticità da media a bassa, argille ghiaia o sabbia siltosa. Nella Classificazione HRB AASHO

ricade nella classe A-6 cioè Argille poco compressibili con fenomeni di ritiro e rigonfiamento elevato.

Argilla Subappennina strato superficiale (da 6 a 13 - 15 metri) : Peso di Volume = 1,95 – 2,0 t/m3, Densità del

Secco 1,5 - 1,55 t/m3 Contenuto naturale di acqua 28 %, Peso specifico assoluto 2,73 t/m3, indice di porosità e =

0,75 – 0,77, Limite di liquidità WL = 59 - 60 %, Limite di Plasticità Wp 25 %, Indice di consistenza Ic = 0,9, Indice

di Plasticità IP = 34 - 35 %. Proprietà fisiche ricavate in termini di tensioni efficaci (prove di taglio diretto CD) ha

fornito i seguenti dati: Angolo di Attrito interno = 21,5 Coesione C = 0,11 Kg/cmq = 11 Kpa.. Coesione in

termini totali con prova Triassiale U.U. ha dato valori di Coesione Cu totali pari a = 1,25 – 1,35 Kg/cmq = 125 -

STRATO VP

(m/s) VS

(m/s) Coefficiente di

Poisson (µ)

γ Densità Naturale

g/cm3

E Modulo Elastico

dinamico (Mpa)

Angolo di

attrito(ψ

G0

Modulo di Taglio (Mpa)

A 300 120 0,41 1.3 73 14 21

B 750 350 0.36 1.55 383 24 – 26 46

C 1120 520 0.36 1.9 634 18 - 20 76

D 1500 730 0.34 2.0 2182 21 262



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135 Kpa calcolato con il metodo di Torvane. Nella classificazione A.G.I. il campione è denominato come Limo con

argilla debolmente sabbiosa. Nella classificazione del sistema unificato USCS il campione è classificabile nella

classe CL cioè Argille inorganiche di plasticità da media a bassa, argille chiaia o sabbia siltosa. Nella

Classificazione HRB AASHO ricade tra le classi A-6 e A-7 cioè tra Argille poco compressibili con fenomeni di

ritiro e rigonfiamento elevato, e Argille fortemente compressibili mediamente plastiche con fenomeni di ritiro e

rigonfiamento elevato.

(*) i valori sono stati desunti da dati reperibili in bibliografia e da indagine effettuate su siti con formazioni affioranti assimilabili a

quella dell’area di studio.

10. PORTANZA DEL TERRENO DI FONDAZIONE

Vista la tipologia di terreno di fondazione, si può affermare che questa si presta a fondazioni superficiali distribuite su

ampie superfici (platea o fondazioni su pali) per la trasmissione sul terreno dei carichi.

Per il calcolo della capacità portante delle fondazioni si può utilizzare l’espressione di Terzaghi, e cioè:

qd = 0,5 γ Nγ B Sγ + c Nc Sc + q’ Nq

ove: qd è la capacità portante; γ è il peso di volume del terreno, Nγ Nc Nq sono dei valori adimensionali con Nq =

)2/45(cos2 2

2

a , a = e(0,75 π – /2)tan, Nc = (Nq – 1) cot e Nγ =

1

cos2

tan2

pK Sγ, Sc sono coefficenti che

dipendono dalla forma della fondazione con valori variabili tra 0,6 e 1,3 a seconda che le fondazioni sono circolari o

quadrate, B è la larghezza della fondazione, q’ è il carico litostatico alla profondità di posa delle fondazioni, c è la

coesione.

A tale valore si è applicato un coefficiente riduttivo pari a Fs = 3,0 cioè σ = qd/3,0

Nei calcoli si sono usati i seguenti valori:

Fondazione tipo trave di 1,0 × 7,0 mt., γ peso di volume del terreno = 16,5 kN/m3, φ angolo di attrito pari a 19°

(ridotto per presenza di falda acquifera nel sottosuolo), Coesione Non Drenata pari a 50 kPa, e Coesione Drenata pari a

12 kPa (ridotto per presenza di falda acquifera nel sottosuolo), presenza di falda acquifera nel sottosuolo a circa 2,0

metri di profondità dal p.c..

Il carico di esercizio calcolato con il metodo di Terzaghi è pari a σ = 1,43 Kg/cmq

Dato che il terreno di fondazione dopo circa 2 metri è essenzialmente costituito da sabbie argillose, questa formazione

geologica sotto carico tende a presentare cedimenti immediati che si esplicano nell’arco temporale da pochi giorni ad

alcuni mesi e un cedimento secondario, che si esplica nel lasso di tempo di alcuni anni. Se il cedimento dell’intera

struttura è uniforme questa non comprometterà la stabilità del manufatto, se invece si hanno cedimenti differenziali, si

possono formare fessure o crepe che possono compromettere la stabilità dello stesso. È fondamentale, quindi, che i

cedimenti avvengano in maniera uniforme in modo da non creare tensioni differenziali e anomale sulle strutture.

Di seguito calcoliamo il coefficente di sottofondo (K di Winkler) è possibile utilizzare la relazione proposta da Vesic

(1961) che correla la K con il modulo di elasticità del terreno e della fondazione

K = (1/B) • [Et/(1-2)]

Con Et pari a 450 Kg/cm3 = 0,36 per una fondazione di larghezza minima pari a 100 cm (con suddivisione in spigoli

della fondazione) avremo K = 5,17 Kg/cm3



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11. NOTE CONCLUSIVE

L’area in studio si trova nell’abitato di Taranto. I terreni presenti dalla superficie fino alla profondità di influenza dei

carichi indotti dalle fondazioni, per la loro litologia non presentano particolari aspetti di instabilità e per la loro natura si

prestano a fondazioni di tipo superficiale estesi su ampie superfici. La falda freatica, superficiale, certamente interessa il

terreno di fondazione.

L’opera non altera la circolazione idrica sotterranea, né quella ipodermica.

In funzione del D.M. 14.01.2008 e della Circolare C.S.LL.PP. n° 617/09, se il progettista delle strutture riterrà

opportuno, potrà implementare lo stato di conoscenze dell’area, dal punto di vista geotecnico, se riterrà non sufficiente

ai fini della calcolazione delle strutture i dati geologico tecnici su menzionati.

Inoltre analizzando i dati tecnici si raccomanda i seguenti suggerimenti:

Uso opportuno di metodologie indirette (Georadar) per l’esatta valutazione del sottosuolo in profondità, questo

per fugare ogni dubbio circa la presenza di possibili cavità antropiche. Ciò e necessario considerando che il collasso

della volta di una cavità sopra la quale è stato realizzato l’opera di fondazione, può provocare il crollo della struttura.

Il geologo

Dr. Geol. Jean Vincent C. A. Stefani

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