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SEMINARIO DI INGEGNERIA NATURALISTICA E CANTIERE DIDATTICO

RELAZIONE DELLE ATTIVITÀ SVOLTE

Dicembre 2011

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Premessa

Dopo la positiva esperienza del Seminario di Ingegneria Naturalistica e cantiere didattico svolto nel mese di settembre 2010, anche per l’anno scolastico 2011/2012 alcuni allievi dell’Istituto Tecnico per Geometri “B. Tallini” di Formia hanno preso parte ad un’attività di indubbia valenza didattico-formativa.

Diciotto studenti del quarto anno della sezione tecnica hanno aderito volontariamente, insieme a quattro operatori tecnici dipendenti degli Ente parco coinvolti, al “Seminario di ingegneria naturalistica e cantiere didattico”, organizzato dal Parco Riviera di Ulisse e dal Parco dei Monti Aurunci e finanziato dall’Assessorato all’Ambiente, Area Difesa del suolo della Regione Lazio.

Un’iniziativa, questa, sicuramente innovativa per l’Istituto, probabilmente fra le poche realizzate nell’ambito dell’istruzione secondaria superiore italiana. Tra gli aspetti rilevanti che la caratterizzano, si segnalano:

la concretizzazione di una intesa che ha coinvolto quattro istituzioni, la Regione Lazio, il Parco regionale “Riviera di Ulisse”, il Parco regionale dei Monti Aurunci e l’I.I.S. “E. Fermi” sez. Geometri “B. Tallini” di Formia, su uno stesso progetto formativo di tipo tecnico-professionale;

il tema dell’iniziativa: l’ingegneria naturalistica, ossia tecniche alternative di ingegneria, potremmo definirle “sostenibili”, volte a prevenire l’erosione, a consolidare e a stabilizzare il territorio mediante l’utilizzo di materiale vegetale vivo, anche in abbinamento con materiali morti naturali o artificiali;

le modalità di attuazione che, al seminario tradizionale con le lezioni frontali in aula, hanno affiancato escursioni, rilievi tecnici e topografici e, esperienza davvero inedita, l’esecuzione del cantiere, realizzando tutte le fasi del processo d’apprendimento, dallo studio delle problematiche e delle possibili soluzioni alla progettazione degli interventi per giungere alla fase esecutiva, vale a dire dalla teoria alla prassi;

il lavoro di gruppo collaborativo e cooperativo come metodo efficace per valorizzare le capacità di ogni singolo partecipante e come scambio di esperienze, ancor più significativo in considerazione della provenienza degli studenti da quattro classi diverse e dell’interazione con adulti dipendenti del Parco;

la presenza di una pluralità di competenze: i docenti del seminario-cantiere sono due esperti dell’IN (ingegneria naturalistica), l’ing. dr nat. Paolo Cornelini, docente universitario e socio esperto AIPIN (Associazione italiana per l’ingegneria naturalistica), il geom. Roberto Ferrari, anch’egli socio esperto AIPIN, i quali sono stati affiancati dai tutor degli enti parco, il dr naturalista Nicola Marrone per il Parco Riviera di Ulisse e il dr geologo Lucio De Filippis per il Parco dei Monti Aurunci, dai tutor della scuola, prof. Giuseppe Tomao e prof.ssa Anna Ruggieri, oltre che dal prof. Antonello Carollo, per i rilievi topografici.

L’esperienza si è conclusa con l’elaborazione da parte degli studenti dell’Istituto Tecnico di questa relazione che riassume e descrive tutte le fasi in cui l’attività si è articolata.

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1. Inquadramento territoriale

L’area dove si è svolto il cantiere didattico è ubicata lungo il percorso che dalla strada statale Civita Farnese conduce alla Foresta demaniale di Campello in Comune di Itri (LT).

L’area dove è stata realizzata l’opera è assoggettata ai seguenti vincoli: vincolo Ente Parco Naturale dei Monti Aurunci; vincolo Zona di Protezione Speciale (Z.P.S.) IT6040043 denominata “Monti

Aurunci”; vincolo Idrogeologico; vincolo Paesistico-Ambientale.

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Inquadramento geomorfologico

I Monti Aurunci si presentano come dorsali e profondi valloni che formano

una sorta di altopiano dal quale emergono numerose vette in posizione dominante sulla costa tirrenica con versanti che scendono bruscamente verso

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Formia, Spigno Saturnia ed Ausonia e degradano morbidamente verso Pontecorvo, Pico, Lenola e Fondi.

I Monti Aurunci, insieme ai Monti Lepini e ai Monti Ausoni, costituiscono la porzione sud-occidentale della piattaforma carbonatica “Laziale-Abruzzese”, una struttura geologica che si estende per circa 1.230 kmq con le medesime caratteristiche litologiche e morfologiche. L’assetto geologico attuale di questo territorio è il risultato di una lunga serie di eventi che si sviluppano lungo un arco temporale di 150 milioni di anni, dal Giurassico al Paleocene. L’uniformità degli Aurunci è interrotta dalla Valle dell’Ausente che smembra il corpo centrale dando origine all’estrema propaggine orientale di tutto il gruppo montuoso costituita dai rilievi di Monte Maio (910 m).

In generale i monti Aurunci sono costituiti da grossi banchi di calcare Cretacico di spessore anche maggiore di 1000 m, all'interno dei quali è possibile osservare fossili di rudiste.

Stralcio del Foglio geologico N°160 “CASSINO” scala 1:100000 (in rosso l’area d’intervento)

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Legenda della carta geologica

Il paesaggio carsico, è uno degli aspetti più suggestivi e singolari dei monti Aurunci. Esso è la risultanza di un insieme di fenomeni che determinano un processo di lenta erosione delle rocce (carsismo), sia sui versanti superficiali che nelle zone sotterranee.

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1Paesaggio carsico epigeo presso la località Le Crocette tra il Comune di Campodimele e Fondi

2Paesaggio carsico ipogeo della grotta Trelle a Lenola

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In particolare, il fenomeno è dovuto all'azione corrosiva esercitata nel tempo dall'anidride carbonica, presente nella pioggia, sulla roccia solubile.

L'anidride carbonica (CO2 ) trasforma il carbonato di calcio CaCO3, contenuto nella roccia, in carbonato acido (bicarbonato) Ca(HCO3)2 che, essendo solubile, viene lentamente asportato dall' acqua piovana: CO2 (g) +H2O + CaCO3 (s) ---->Ca(HCO3 )2

Così, sulle rocce si vengono a creare scanalature, inghiottitoi, superfici solcate, forme bucherellate e irregolari che rappresentano alcune delle formazioni tipiche del carsismo superficiale. Mentre, penetrando nel sottosuolo, attraverso rocce fessurate ed allargate, le acque meteoriche col tempo danno luogo alla morfologia carsica ipogea, creando cunicoli, grotte, abissi, canali, gronde e valli, spesso percorsi da fiumi, che conferiscono alla catena montuosa (in particolare in località S. Nicola) anche un rilevante interesse speleologico.

Rilievi carsificati, monti e altipiani composti da rocce carbonatiche presentano caratteristiche di elevata permeabilità e con la presenza di numerose microfessurazioni nelle rocce stesse - rocce-serbatoio - consentono alle acque meteoriche di penetrare nel sottosuolo, andando ad alimentare le falde acquifere. Lo sviluppo del carsismo caratterizza intensamente il paesaggio degli Aurunci sia per l'aspetto superficiale che per quello sotterraneo. 2. Inquadramento fitoclimatico e vegetazionale

Il clima presente nell'area del Parco degli Aurunci presenta le seguenti caratteristiche.

È di tipo mediterraneo pluviostagionale-oceanico, nel versante sud-occidentale fino a mare, e temperato oceanico nel versante nord-orientale, con escursioni termiche diverse a seconda della fascia altimetrica e dell'esposizione.

L'azione mitigatrice del mare tende a limitare le escursioni termiche e ad assicurare un continuo apporto di umidità che i venti occidentali spingono verso l'interno. In tutta la regione mediterranea infatti il mare influenza il clima e lo si legge nell'andamento delle precipitazioni e dei valori di temperatura media mensile, che subiscono oscillazioni più contenute nel corso dell'anno. Procedendo verso l'interno le caratteristiche del clima tipicamente mediterraneo della costa evolvono verso forme a carattere più temperato con differenze stagionali leggermente più ampie, maggiori precipitazioni, minimi invernali abbastanza bassi e temperature estive non elevate.

Dal punto di vista fitoclimatico il territorio è ascrivibile al Termotipo mesomediterraneo medio o collinare inferiore; Ombrotipo subumido superiore; Regione xeroterica/mesaxerica (sottoregione mesomediterranea/ipo-mesaxerica), corrispondente all’Unità Fitoclimatica 9, della classificazione redatta da Carlo Blasi (1994 ) per il Lazio.

In questa regione le precipitazioni risultano comprese tra 810 e 940 mm annui, con pochi episodi estivi caratterizzati da apporti meteorici contenuti (75 - 123 mm). La temperatura media è piuttosto elevata. L’aridità raggiunge una intensità pronunciata nei mesi estivi. Il freddo è piuttosto prolungato ma non

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intenso da novembre ad aprile. La temperatura media delle minime del mese più freddo oscilla da 2,3 a 4 °C.

La vegetazione arborea di questa regione fitoclimatica è costituita prevalentemente da cerrete e querceti misti con cerro (Quercus cerris L.) e roverella (Quercus pubescens L.) con elementi del bosco di leccio e di sughera. Vi è la potenzialità per boschi mesofili (forre) e macchia mediterranea (dossi).

Le associazioni vegetali tipiche di questa regione sono ascrivibili (Blasi, 1994) alle serie del carpino bianco (Aquifolio-Fagion fragm.), alla serie del cerro (Teucrio siculi-Quercion cerridis), alla serie della roverella e del cerro (Lonicero-Quercion pubescentis; Ostro-Carpinion orientalis fragm.) e alla serie del leccio e della sughera (Quercion ilicis fragm.).

Localizzazione dell’area in studio. Non in scala. L'area è inserita nell'unità fitoclimatica 9 (colore rosa). Nei dintorni dell'area sono presenti le unità 4 (colore marrone),

l'unità 2 (colore verde) e l'unità 14a (viola tratteggiato).

3. Introduzione all'ingegneria naturalistica

Cos’è l’ingegneria naturalistica?

L’ingegneria naturalistica è una disciplina tecnica che utilizza le piante vive negli interventi antierosivi, di consolidamento e di rinaturazione, da sole, o in abbinamento con altri materiali (paglia, legno, pietrame, reti metalliche, biostuoie, geotessuti, etc).

I campi di applicazione dell’IN sono vari e spaziano dai problemi classici di erosione dei versanti,delle frane,delle sistemazione idrauliche,a quelli delle infrastrutture lineari (scarpate stradali e ferroviarie, condotte interrate), delle cave e discariche, degli insediamenti industriali e di altre infrastrutture puntuali, delle sistemazioni costiere, fino agli interventi di rinaturalizzazione e ricostruzione di habitat e reti ecologiche.

Quali sono le principali finalità dell’ingegneria naturalistica? Le principali finalità riconosciute degli interventi di ingegneria naturalistica sono:

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tecnico-funzionali: con riferimento,ad esempio,all’efficacia antierosiva e di

consolidamento di un versante franoso,di una sponda o di una scarpata stradale;

naturalistiche: in quanto non semplice copertura a verde, ma ricostruzione o innesco di ecosistemi mediante impiego di specie autoctone degli stadi delle serie dinamiche della vegetazione potenziale dei siti di interventi;

paesaggistiche: di “ricucitura” del paesaggio naturale circostante, effetto strettamente collegato all’impiego di specie autoctone;

economiche:in quanto strutture competitive e alternative ad opere tradizionali (ad esempio muri in cemento armato sostituite da palificate vive o da terre verdi rinforzate).

Principi di deontologia applicati all’IN

La deontologia viene definita nel vocabolario della lingua italiana come la trattazione dei doveri inerenti a particolari categorie di persone; oggi se ne parla soprattutto nel campo della medicina, ma anche le altre categorie professionali si rifanno a codici etici che indicano il corretto comportamento.

Come in tutte le discipline, anche nell’ingegneria naturalistica si sono affermate alcune regole comportamentali di riferimento per i professionisti, i funzionari e gli imprenditori che si occupano degli interventi di IN.

Si riporta in tal senso, in estratto, un articolo del Codice Deontologico dell’Associazione Italiana per l’ingegneria Naturalistica (AIPIN).

Art.4.Il socio AIPIN si adopera in tutte le sedi e in particolare in quella progettuale per la priorità delle finalità naturalistiche degli interventi. L’impiego di tecnologia e materiali non naturali è possibile nei casi di necessità strutturale e/o funzionali normalmente in abbinamento con materiale vivente. Deve comunque essere adottata la tecnologia meno complessa a pari risultato, considerando anche l’ipotesi del non intervento.

4. Analisi stazionali

Si riportano le principali analisi effettuate ai fini della progettazione

dell’intervento.

Rilievo topografico

E' stato effettuato il rilevo topografico dell'area di intervento con l’ausilio di Stazione Totale computerizzata e prisma. Di seguito si riportano il Libretto delle Misure, la Planimetria del sito oggetto dell’intervento comprensiva delle sezioni (Ante operam).

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Fotogrammetria

Lineamenti botanici

In un intervento di IN la capacità antierosiva e di consolidamento viene affidata, in ultima analisi, alle piante vive, per cui è essenziale individuare le specie e le tipologie vegetazionali da inserire nelle opere.

Nel caso della palificata viva, ad esempio, l’opera ha lo scopo di garantire il consolidamento del piede di una scarpata in alternativa ad un muro di sostegno; a causa della pendenza, in tale situazione, le piante vive non sono in grado, da subito, di garantire il consolidamento, per cui unitamente ad esse, vengono utilizzati tronchi in legno chiodati tra loro. Con il tempo il legno si decomporrà e gli arbusti cresciuti sia nella parte aerea che nell’apparato radicale, formeranno un cespuglieto con il raggiungimento dell’obiettivo progettuale del consolidamento unitamente alle finalità ecologiche e paesaggistiche tipiche delle tecniche di ingegneria naturalistica.

La scelta delle specie floristiche e delle tipologie vegetazionali richiede un accurato studio ecologico della zona di intervento (analisi stazionale botanica). Tale studio ha il compito di individuare, tramite l’analisi floristica, le specie e le tipologie vegetazionali di progetto, anche con l'obiettivo di incrementare la biodiversità dell’area.

Nel caso del nostro cantiere didattico si è condotta l’analisi a livello microstazionale, riferita cioè, alla particolare scarpata in erosione in località Campello di Itri, ad altitudine 665 m slm, su substrato calcareo.

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Progetto botanico

Il progetto botanico deve individuare, a seguito delle analisi stazionali e con riferimento ai parametri ecologici microstazionali, la lista con le quantità delle specie di progetto. La specie sono state scelte tra quelle:

coerenti con la flora autoctona del parco dei Monti Aurunci; ecologicamente compatibili con i caratteri microstazionali (microclima,

substrato, morfologia, etc.) dell’area di intervento tenendo conto in particolare della scarsità di luce;

appartenenti allo stadio dinamico della serie della vegetazione potenziale, il più evoluto possibile in funzione delle caratteristiche ecologiche della stazione;

con la massima biodiversità; con le necessarie caratteristiche biotecniche

e sono riportate nella tabella seguente:

SPECIE NOME COMUNE OMBRA Crataegus monogyna Biancospino + Rosa canina Rosa selvatica Ligustrum vulgare Ligustro + Cornus sanguinea Sanguinello + Euonymus europaeus Berretta del prete + Prunus spinosa Prugnolo + Fraxinus ornus Orniello +

5.Descrizione del Cantiere Didattico

a) Elenco dei materiali impiegati: 1. Tronchi di legno (castagno) Lunghezza media = 4.10m Diametro = 12/18cm Lunghezza = 2.95-3.06m Diametro = 10-13cm 2. Tondini d’acciaio ad aderenza migliorata Diametro =12mm Lunghezza = 25/50cm 3. Terreno di riempimento Tipologia = Terreno Vegetale Quantità = 8-9m3 4. Piantine con pane di terra Quantità = circa n° 120

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5. Pietrame Specie = Pietrame calcareo di varie pezzature rinvenuto in loco Quantità = circa 1.5 m. cubi b) Elenco dalle attrezzature utilizzate 1) Pala 2) Picco 3) Mazzola 4) Zappetta 5) Forbici da pota 6) Carriola 7) Martello 8) Cardarella c) Elenco dei macchinari 1) escavatore 2) Trapano 600watt 3) Motoseghe 4) Camion 5) Smeriglia 6) Punta per legno d) D.P.I.(Dispositivi di Protezione Individuale) 1) Guanti 2) Caschi 3) Occhiali 4) Scarpe antinfortunistica 5) Cuffie

FASI LAVORATIVE DELLA PALIFICATA LATINA 1° fase Misurazione con rullina metrica dell’area oggetto dell’intervento (picchettamento dell’area) 2° fase pulizia dell’area dell’intervento con escavatore a formare il piano d’appoggio per la palificata 3° fase trasporto dei tronchi sull’area d’oggetto dell’intervento 4° fase pulizia dell’erbacce dell’area da contenere

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5° fase allineamenti dei tronchi rispetto ai picchetti prima posizionati 6° fase tra un picchetto e l’altro viene effettuato una piccola trincea profondità circa 10cm per alloggiare il primo tronco 7° fase misurazione del palo posizionato in precedenza 8° fase in corrispondenza del tronco precedentemente posizionata viene scavata una trincea di forma triangolare (triangolo isoscele) che servirà per il posizionamento dei due spezzoni per il contenimento della spinta . 9° fase scavata una trincea parallela alla precedente per alloggiare un ulteriore tronco da 12mm 10° fase posizionati 2 pali trasversi sui 2 correnti posizionati precedentemente vengono fissati i pali per bloccaggio con i pali sottostanti tramite tondini d’acciaio lunghezza 25 cm 11° fase viene posizionato il primo tronco sopra il primo sistema appena realizzato (il tronco superiore viene allineato con l’intradosso del tronco sottostante e si prosegue come nella fase 10 fino alla fine della struttura 12° fase riempimento della palificata con terreno vegetale con escavatore 13° fase arrivo sul posto degli arbusti dal vivaio del Parco di Itri per il complemento delle opere 14° fase classificazione piante totale 120 15° fase le talee vengono piantate

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6. Analisi dei costi

La presente analisi dei costi è stata effettuata a misura, vista la natura del cantiere, tenendo conto dell’apporto lavorativo di n° due operai (specializzato e manovale) per un’intera giornata lavorativa, dei materiali utilizzati e delle attrezzature impiegate viste nel capitolo precedente (Descrizione del Cantiere Didattico) . 1) Noleggio di miniescavatore, comprensivo di operatore specializzato per n° 1

gg. Lavorativa ( 8 ore/gg.): n° 8 h x €/h 40,00 = €. 320,00 ;

2) Manodopera fornita da operaio specializzato (muratore) in regola con il regime contributivo e inquadrato nel vigente C.C.N.L. N° 8 h x €/h 35,00 = €. 280,00 ;

3) Manodopera fornita da operaio (manovale) in regola con il regime contributivo e inquadrato nel vigente C.C.N.L. N° 8 h x €/h 25,00 = €. 200,00 ;

4) Preparazione dell’Area di Cantiere mediante livellamento dell’area oggetto dell’intervento eseguita con mezzo meccanico e manualmente : Conteggiato a corpo nel nolo del miniescavatore ;

5) Scavo a sezione obbligata effettuato a mano (ml 4.00 x L. 0.30 x H. 0.30) per alloggio prima palificata : Conteggiato a corpo nella manodopera fornita dagli operai ;

6) Fornitura e posa in opera di n° 9 pali di castagno ml. 4.00 (diam. mm. 120/180) : n° 9 x €/cad.20,00 = €. 180,00 ;

7) Fornitura e posa in opera di n° 9 Pali di castagno ml. 3.00 (diam. mm. 100/130) : n° 9 x €/cad.8,00 = €. 72,00 ;

8) Fornitura di n° 2 barre in acciaio a.m. lunghezza ml. 6.00 (diam. mm. 12) : n° 2 barre x €. 18,00 = €. 36,00 ;

9) Fornitura di terreno vegetale sciolto, comprensivo di trasporto presso il cantiere, per il reinterro delle palificate e la formazione di idoneo supporto per alloggio essenze arboree: mc. 8.00 x €/mc. 18,75 = €. 150,00; 10) Fornitura di n° 120 essenze arboree (talee) :

n° 120 x €/cad. 1,00 = €. 120,00. Sulla base dei correnti prezzi di mercato delle singole categorie di lavori e

forniture rapportati alla zona in cui si è operato si stima un costo pari ad €. 1.678,00 (I.V.A. esclusa) .

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7. Documentazione fotografica

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Partecipanti: Abbatista Michele, Agresti Andrea, Bianchini Stefano, Buttaro Raf- faele, Cassetta Giuseppe, Celano Marco, Ciccolella Davide, Colombo Giulia, Di Nardo Alfonso, Faedda Roberto, Filosa Pasquale, Gagliardi Alessandro, Gargiu- lo Giuseppina, Maddalena Giovanni, Marzella Remo, Mauro Julio C., Pantalei Atonia, Puleo Mario, Saccoccio Simone, Treglia Massimiliano, Tuccillo Vincenzo, Valerio Gabriele. Docenti: Paolo Cornellini, Roberto Ferrari. Organizzazione: Nicola Marrone (Parco Riviera di Ulisse), Lucio De Filippis, (Parco dei Monti Aurunci) Anna Ruggieri, Giuseppe Tomao (Istituto Tecnico B. Tallini), Francesco Gubernale, Simona De Bartoli (Regione Lazio).