05 Relazione Geologica.Pdf

Dott. Ing. Giuseppe Mineo Dott. Geol. Simone Mineo Dott. Ing. Giuseppina Maria Urzì Dott. Geol. Maria Angelica Parisi Dott. Ing. Salvatore Censabella Geom. Renato Aliffi Geom. Davide Scandura P.IVA 05384150875

Sommario

1. PREMESSA ...... 2 2. GEOMORFOLOGIA, IDROGRAFIA E CLIMATOLOGIA DELL’AREA DI INTERESSE ...... 3 3. QUADRO GEOLOGICO ...... 5 4. QUADRO TETTONICO-STRUTTURALE ...... 7 5. IDROGEOLOGIA DELL’AREA ...... 8 6. SISMICITA’ DELL’AREA ...... 10

6.1 CLASSIFICAZIONE ZONA SISMICA OPCM 3274/2003 E VS30...... 11 6.2 POTENZIALE DI LIQUEFAZIONE DEI TERRENI ...... 12 7. CRITICITA’ DA DOCUMENTAZIONE PAI E PRG ...... 14 8. CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA ...... 15 8.1 CAMPAGNA DI INDAGINI GEOGNOSTICHE ...... 15 8.2 RICOSTRUZIONE DELLA STRATIGRAFIA LOCALE ...... 16 8.3 CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI TERRENI ...... 18 9. CONCLUSIONI ...... 20 10. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI ...... 21

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1. PREMESSA La presente relazione geologica viene redatta a supporto del progetto di “Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore Comunale 1° stralcio chiusura collettamento” nel Comune di Motta Sant’Anastasia (CT). L’intervento in oggetto riguarda i lavori necessari per la realizzazione del collettore fognario in grado di convogliare i reflui civili prodotti dall’agglomerato urbano di Motta Sant’Anastasia fino al depuratore Comunale. Il progetto prevede la realizzazione di due organi si sfioro/derivazione da cui si diparte il collettore fognario, costituito da una tubazione in polietilene, il quale interseca la Strada Provinciale 13 lungo il suo sviluppo verso valle e verso il depuratore comunale. In corrispondenza di tale punto è stato progettato un attraversamento con la tecnica dello spingitubo. Il presente studio geologico ed i relativi documenti sono stati realizzati nel rispetto di quanto previsto dalle normative nazionali e regionali vigenti e successive modifiche ed integrazioni, con particolare riferimento a: 1. T.U. - D.M. 14/01/08 “Norme Tecniche per le Costruzioni”; 2. Circ. 02-02-2009 n. 617 Istruzioni per le applicazioni delle “Norme Tecniche per le Costruzioni”. Lo scopo principale di questa relazione è quello di definire il contesto geologico, geomorfologico, idrogeologico e sismico dell’area in oggetto sulla scorta di dati di letteratura, rilievi ed indagini geognostiche condotti in situ.

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2. GEOMORFOLOGIA, IDROGRAFIA E CLIMATOLOGIA DELL’AREA DI INTERESSE

L’area oggetto del presente studio ricade all’interno della Tavoletta “Mascalucia” (I.G.M. Foglio n°270 IV SO), a sud del centro abitato di Motta Sant’Anastasia (CT), ad una quota altimetrica compresa tra 160 e 145 m s.l.m..

LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA DELL’AREA IN STUDIO

COORDINATE GEOGRAFICHE (GRADI DECIMALI) Lon 14,960890 Lat 37,502279

Dal punto di vista geografico geomorfologico l’area di interesse è localizzata nel settore centrale della Sicilia orientale, al margine della Piana di Catania, tra il Monte Etna a nord e la valle del Fiume Simeto a sud. Tale posizione, tra due differenti ambienti geologici, si ripercuote nell’aspetto geomorfologico del territorio che si presenta caratterizzato da un paesaggio da collinare a pianeggiante con notevole varietà di forme e litologie. Queste ultime, di natura vulcanica e sedimentaria, reagiscono diversamente ai processi erosivi dando luogo alle tipiche configurazioni morfologiche dell’area di interesse. Infatti la zona nord ed il borgo antico del paese di Motta Sant’Anastasia sorgono sull’alto morfostrutturale “neck”, costituito da basalti colonnari e caratterizzato da una morfologia mediamente acclive, mentre la zona circostante il nucleo del paese è occupata prevalentemente da depositi alluvionali del fiume Simeto, caratterizzata da una morfologia più “ondulata”. 3

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Dal punto di vista idrografico il centro abitato di Motta Santa Anastasia è delimitato ad Est ed ad Ovest da due importanti impluvi che si estendono con direzione Nord-Sud, e funzionano come principali ricettori delle acque meteoriche e provenienti da impluvi secondari. La rete fluviale del territorio comprende la parte medio-bassa del Fiume Simeto e la terminazione dei suoi principali due affluenti Dittaino e Gornalunga. Nell’area di confluenza l’andamento dei tre fiumi è circa E-O e i loro depositi costituiscono la grande Piana alluvionale di Catania. I tributari minori sono rappresentati da torrenti a breve corso responsabili delle incisioni presenti sui versanti. Relativamente a tali corsi secondari, i fenomeni di erosione sono più diffusi rispetto a quelli di deposizione, i quali risultano limitati a modeste coperture alluvionali, specialmente nei tratti a minore acclività. Il potere erosionale è massimo nei periodi di piena o in corrispondenza di eventi meteorici eccezionali, così come la quantità di materiale solido trasportato; in queste occasioni l’aumento della velocità di deflusso delle acque determina il trasporto di elevati volumi di detrito a granulometria fine, mentre il materiale più grossolano viene abbandonato allo sbocco nelle pianure alluvionali, anche a notevole distanza dal litorale. In corrispondenza di affioramenti vulcanici invece non si registra la presenza di un reticolo idrografico, in quanto l’elevata permeabilità di cui le lave sono dotate favorisce l’infiltrazione delle acque superficiali ed il conseguente drenaggio verso livelli profondi del sottosuolo. Inoltre le colate laviche, considerata l’età relativamente giovane, conservano le morfologie di dettaglio originarie date da depressioni e canali di flusso allungati nella direzione di massima pendenza, con irregolari ramificazioni e confluenze. Queste non agevolano la concentrazione delle acque di ruscellamento su aste di deflusso ben definite, determinando l’assenza di linee di impluvio nella zona interessata dalla copertura lavica. Dal punto di vista climatico, l’area è caratterizzata dal tipico clima mediterraneo, con spiccata concentrazione di piogge stagionali nel periodo autunno-inverno e prolungati periodi di siccità durante i mesi più caldi. Infatti così come pubblicato negli “Annali Idrologici” dall’Ufficio Idrografico della Regione Siciliana i valori medi massimi di precipitazione (riferiti all’intervallo 1965-1994) si riscontrano per lo più nei mesi di ottobre e dicembre ed in misura progressivamente minore nei mesi di gennaio, febbraio e marzo. I valori medi minimi si riscontrano nei mesi di luglio,

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giugno e agosto. Il mese più freddo è solitamente gennaio, con temperatura variabile fra 4 e 11° C, seguito da febbraio e dicembre; i mesi più caldi sono luglio e agosto, con temperature variabili fra i 23 e 27°C.

3. QUADRO GEOLOGICO

L’area in studio ricade al limite tra il settore meridionale dell’edificio vulcanico del Monte Etna, che si colloca alla periferia esterna della Catena Appenninico-Maghrebide all’intersezione di importanti direttrici strutturali regionali, e l’Avanfossa Gela-Catania, caratterizzata in affioramento dalle successioni fluvio-costiere della Piana di Catania. Il massiccio etneo rappresenta il risultato della sovrapposizione di prodotti eruttivi sensu latu, emessi da centri indipendenti e situati su assi eruttivi diversi, anche se vicini tra loro, nell’arco di oltre 500 mila anni. Le lave sono classificate come trachibasalti e trachiandesiti (Tanguy et alii, 1997) a tessitura porfirica (Cristofolini et alii, 1991), talvolta con vacuoli dovuti alla degassazione durante il raffreddamento della colata. Invece l’Avanfossa Gela-Catania è stata sede della deposizione di sedimenti clastici provenienti dalle aree esterne di avampaese e dal fronte avanzante della catena. Con particolare riferimento all’area catanese, i sedimenti di avanfossa sono rappresentati da una successione infra-mediopleistocenica costituita da una spessa sequenza di argille marnose passanti ad alcune decine di metri di sabbie costiere e conglomerati fluvio-deltaici. Questa successione è ricoperta in discordanza da una serie di depositi terrazzati costituiti prevalentemente da sabbie e conglomerati di ambiente fluvio-costiero. Da quanto detto si evince che nell’area di stretto interesse e nelle sue immediate vicinanze i terreni affioranti sono di natura sia sedimentaria sia vulcanica. In particolare, partendo dalle formazione stratigraficamente più bassa, le principali litologie riscontrabili in affioramento nel comprensorio di Motta Sant’Anastasia sono: - Formazione delle Argille Grigio-Azzurre: successione marina pleistocenica ben affiorante lungo le colline delle “Terreforti”, tra Motta Sant’Anastasia e Catania. Trattasi di argille grigio-azzurre, giallastre all’alterazione, massive o a stratificazione poco evidente. Verso l’alto le argille si arricchiscono di una frazione sabbiosa che si esprime 5

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con sottili intercalazioni lentiformi di spessore variabile. Con riferimento all’area in esame tale formazione affiora prevalentemente in corrispondenza del centro abitato e ad ovest di quest’ultimo. - Sabbie e ghiaie di Villaggio S. Giorgio: sabbie giallo-rossastre, prevalentemente quarzose, a grana da fine a grossolana, con rare intercalazioni argilloso-siltose e lenti di conglomerati, depositatesi in continuità di sedimentazione sulle sottostanti Argille grigio-azzurre. Le sabbie sono generalmente poco addensate e la dimensione dei clasti aumenta verso l’alto della formazione parallelamente ad un minor grado di classazione. Tale formazione, così come riportato dalla cartografia ufficiale ISPRA (CARG foglio Paternò) è esposta in affioramento nell’area di stretto interesse progettuale. - Ghiaie di M. Tiritì: ghiaie con intercalazioni di conglomerati a matrice sabbiosa, debolmente cementati, con lenti molto spesse di argille e sabbie. I clasti, arrotondati e sferici hanno dimensioni variabili fino a decimetriche. Tale formazione si trova in eteropia con le sottostanti sabbie e ghiaie di Villaggio S. Giorgio. - Formazione Santa Maria di Licodia: colate laviche, depositi piroclastici a tessitura porfirica. Tale formazione, affiorante nella porzione centrale del paese di Motta Sant’Anastasia, comprende un corpo sub-intrusivo denominato Membro di Motta S. Anastasia. In particolare si tratta di un “neck” intruso nella successione sedimentaria quaternaria testimoniata da un contatti verticale con i depositi alluvionali terrazzati. Tale struttura ha un’altezza visibile di circa 70 m ed è caratterizzata da un’evidente fessurazione colonnare. - Sintema F. Simeto: suddivisa, nell’area di interesse, in sub-sintema Piana del Fico e sub- sintema di Schettino, quest’unità è rappresentata da depositi alluvionali terrazzati a tessitura eterometrica. In particolare si tratta di sabbie color ocra, a granulometria da fine a grossolana, e ghiaie grossolane o conglomerati poco cementati ad elementi poligenici ed eterometrici. La matrice, specialmente nel caso del sub-sintema Schettino (area limitrofa al depuratore comunale), è argilloso-sabbiosa giallo-bruna ed i clasti si presentano arrotondati e con dimensioni fino a pluridecimetriche.

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Alle sopra elencate litologie, a nord-est del centro abitato, si aggiungono in affioramento depositi di versante ed accumuli gravitativi caotici in matrice argilloso-sabbiosa.

4. QUADRO TETTONICO-STRUTTURALE

Sotto il profilo strutturale, l'area di studio si colloca in un contesto geodinamico regionale particolarmente complesso, al limite tra il settore meridionale dell’edificio vulcanico etneo ed il fronte più esterno della Catena Appeninico –Maghrebide. Quest’ultima è costituita da falde, espressione di sforzi compressivi a carattere regionale, disposte a più orizzonti strutturali e sovrapposte sul cosiddetto Sistema a Thrust Esterno. Questo schema tettonico comprende anche zone in locale distensione in cui sforzi distensivi hanno provocato la risalita di magmi dal mantello. Si è originato così, a partire dal Miocene superiore, un vulcanesimo tholeiitico ed alcalino, prima nei Monti Iblei e poi all’attuale comprensorio etneo. Relativamente ai rapporti tettonici tra le diverse unità geologiche, è possibile distinguere contatti per sovrascorrimento e per faglia. I primi, di estensione regionale, presentano una geometria inclinata a basso angolo e sono stati caratterizzati da un trasporto di notevole entità. Nella tipologia delle faglie, rientrano thrust ad alto angolo con geometria a rampe, strutture compressive, generatesi a seguito dei sovrascorrimenti principali, e strutture distensive con possibile componente trascorrente. In particolare, con riferimento all’area di stretto interesse progettuale, la cartografia ufficiale riporta la presenza di faglie normali orientate NO-SE che interessano i termini sedimentari affioranti a nord-est e sud-est dell’abitato di Motta S. Anastasia. A tali sistemi possono affiancarsi strutture con orientazione NE-SO; tuttavia in generale le faglie non sono spesso rilevabili in ambienti alluvionali poiché suturate dai più recenti depositi sedimentari.

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5. IDROGEOLOGIA DELL’AREA

La circolazione delle acque sotterranee è condizionata dalla distribuzione e sovrapposizione di terreni a differente permeabilità e quindi dalla “trasmissività” delle varie formazioni presenti. Nelle aree in esame, le successioni stratigrafiche sono rappresentate da alternanze di terreni con caratteristiche fisiche differenti fra loro, le quali determinano una elevata variabilità dal punto di vista del coefficiente di permeabilità. Infatti, se da una parte i terreni eruttivi presentano generalmente una buona permeabilità per fessurazione (ammassi rocciosi) o porosità (depositi di caduta), le formazioni sedimentarie caratterizzanti l’area di interesse sono fortemente condizionati dalla composizione granulometrica dei sedimenti. Nel caso di sabbie e ghiaie la porosità consente, in genere, una discreta infiltrazione delle acque, specialmente se si tratta di depositi ben classati con vuoti interconnessi; quando invece il sedimento si arricchisce di frazione fine (limoso-argillosa) la permeabilità subisce un decremento fino a valori quasi o del tutto nulli (argille pure). Per una maggiore comodità esplicativa viene di seguito effettuata una distinzione dei terreni affioranti in funzione della loro permeabilità: 1. Litologie permeabili per porosità efficace primaria: terreni sedimentari e/o depositi vulcanici di caduta in cui le condizioni granulometriche e di classazione consentono una comunicazione tra i meati intergranulari. 2. Litologie permeabili per fessurazione: ammassi rocciosi pervasi da articolati sistemi di fatturazione. La Terreni a permeabilità medio-alta permeabilità è più elevata nel caso in cui le discontinuità si 10 –4  K  10 –1 m/sec presentano aperte oppure riempite da materiale detritico permeabile. In siffatte condizioni la circolazione idrica superficiale, sub- superficiale (intendendo con tale termine le acque che si rinvengono a breve profondità dal piano di campagna) e profonda si esplica laddove la permeabilità delle rocce è tale da consentirne l’accumulo ed il deflusso. 1. Alternanze di strati sabbiosi e limoso-argillosi, talvolta in Terreni a permeabilità bassa facies pelitica. In questo caso si potrebbe riscontrare una prevalenza di permeabilità in senso orizzontale piuttosto 10 –7K  10 –5 m/sec che in senso verticale. 2. Ammassi rocciosi con fratture riempite da materiale

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pelitico poco permeabile.

Terreni a permeabilità molto bassa 1. Terreni argillosi ed alternanze pelitico-arenacee in cui la o nulla presenza di materiale argilloso determina il non sussistere delle condizioni favorevoli all’infiltrazione delle acque. K  10 –8 m/sec

Per quanto concerne le acque di infiltrazione è utile operare una distinzione tra acque superficiali ed acque profonde: le prime sono quelle che, a causa di eterogeneità litologiche, vengono immagazzinate in sistemi di stoccaggio superficiali, poco estesi e di limitata rilevanza, a volte comunicanti tra loro, altre volte sospesi. Invece le acque profonde sono quelle che si rinvengono in grandi acquiferi profondi, limitati alla base da un importante substrato impermeabile. La “Carta della vulnerabilità all’inquinamento dell’acquifero vulcanico dell’Etna” (Ferrara, 1990), limitatamente al settore di stretto interesse progettuale, classifica i terreni come “depositi alluvionali mediamente permeabili” ospitanti falda libera senza protezione superficiale. La permeabilità subisce importanti riduzioni in funzione dell’aumento della frazione fine nel sedimento. Le indagini geognostiche contemplate nella relazione geologica redatta a supporto del “Progetto di completamento del collettore fognario, attraversamento SP.13”, consultata dagli scriventi previa concessione Comune di Motta Sant’Anastasia, mettono in evidenza che nell’area di stretto interesse il substrato impermeabile si trova a profondità variabili, comunque non elevate, e che la coltre alluvionale è caratterizzata da eterogeneità idrogeologica. Gli acquiferi sono sovrapposti a più livelli e separati da orizzonti impermeabili o semipermeabili. La superficie piezometrica è poco profonda (circa 2-3 metri da p.c.) e, in caso di eventi meteorici importanti, la falda può saturare completamente i terreni alluvionali ed affiorare in superficie. Al contrario, in periodi di siccità è verosimile ipotizzare un abbassamento del livello della falda, sebbene non si dispone di un monitoraggio stagionale di tali corpi idrici per poterne definire nel dettaglio l’andamento. Inoltre la presenza di alcuni pozzi nell’area di interesse progettuale testimonia la presenza di circolazione idrica nel sottosuolo.

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Il livello della falda, misurato durante la campagna di indagini svolta a supporto del presente studio (marzo 2017), si attesta intorno ai 2.20 m da p.c. Tale livello, come sopra accennato, è suscettibile di oscillazioni in senso verticale.

6. SISMICITA’ DELL’AREA

Dati di letteratura relativi alla sismicità della Sicilia Orientale (Barbano et al., 1978; 1980; 1981; 1984) ed ai maggiori terremoti degli ultimi mille anni (Barbano & Cosentino, 1981) hanno dimostrato che più del 48% del territorio siciliano ha subito, almeno una volta, una scossa sismica di intensità superiore al 9° M.S.K. 64. La distribuzione degli epicentri e l’attività sismica (Riznichenko, 1964) consentono di annoverare la fascia orientale della Sicilia tra le aree ad elevata pericolosità sismica, con rischio sismico altissimo, essendo zone densamente popolate. Barbano et al. (1984), in accordo con Riznichenko (1964), sottolineano come le aree di Messina – Reggio e del Monte Etna siano ad alto rischio sismico, con attività sismica > 1.

Figura 1: Mappa degli epicentri con relativa magnitudo dei principali terremoti avvenuti in Sicilia (INGV, http://www.ct.ingv.it/it/per-saperne-di-piu/50-informazioni-sismologiche/61-i-terremoti-in-sicilia.html).

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6.1 CLASSIFICAZIONE ZONA SISMICA OPCM 3274/2003 E VS30 L'area di interesse rientra in una zona ad alto rischio sismico che, così come definito dal Decreto 15 gennaio 2004 “Individuazione, formazione ed aggiornamento dell'elenco delle zone sismiche ed adempimenti connessi al recepimento ed all'attuazione dell'Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri 20 marzo 2003, n. 3274”, viene identificata come Zona Sismica 2, con valori di accelerazione orizzontale massima del suolo (ag) compresa tra 0.15 e 0.25, dove possono verificarsi forti terremoti. In particolare, secondo quanto riportato nelle mappe probabilistiche della pericolosità sismica del territorio nazionale, fornite dall’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), il sito di stretto interesse è caratterizzato da valori di ag compresi tra 0.175 e 0.225, riferiti ad una statistica di probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni. Inoltre, date le condizioni geologico- strutturali dell’area in esame non sono da escludere possibili effetti di amplificazione locale del moto sismico.

Figura 2: Mappa interattiva di pericolosità sismica (INGV).

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I dati relativi alle velocità delle onde sismiche nei primi 30 m (Vs30), utili alla classificazione del sottosuolo secondo il D.M del 14/01/08, sono stati ricavati da una prova sismica tipo MASW, condotta da Idroter nel sito in esame, il cui rapporto di prova è parte integrante della documentazione allegata al progetto.

La velocità media delle onde S permette di classificare il suolo come tipo C (Vs30=280 m/s), corrispondente a “depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o di terreni a grana fina mediamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s”.

6.2 POTENZIALE DI LIQUEFAZIONE DEI TERRENI Il fenomeno della liquefazione dei terreni avviene più frequentemente in depositi sabbiosi e/o sabbioso limosi sciolti, a granulometria uniforme, normalmente consolidati e saturi. Durante la fase di carico, le sollecitazioni indotte nel terreno, quali ad esempio quelle derivanti da uno scuotimento, possono causare un aumento delle pressioni interstiziali fino a eguagliare la tensione soprastante. Il materiale così passa improvvisamente da uno stato solido ad uno fluido, con la consistenza di un liquido pesante.

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Vista l’eterogeneità granulometrica dei depositi investigati, con diffusa presenza di livelli ghiaiosi (ciottoli con dimensioni fino a decimetriche) alternati a livelli sabbioso-limosi con percentuale di materiale fine (D<0,074 mm) non inferiore al 10%, il fenomeno della liquefazione, nel caso specifico, sembra poco probabile. Tuttavia in caso di sollecitazione sismica, a causa della presenza di falda superficiale, potrebbero verificarsi importanti perdite di resistenza al taglio nei terreni in funzione dell’intensità dello scuotimento.

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7. CRITICITA’ DA DOCUMENTAZIONE PAI E PRG Secondo il Piano di Assetto Idrogeologico (PAI), l’area di interesse progettuale rientra nel territorio compreso tra i Bacini del “F. Alcantara e del F. Simeto” (095). Dalla consultazione della cartografia specialistica del PAI, si evince che non sono censiti dissesti nelle vicinanze e che non vengono segnalati rischi o pericolosità geomorfologica o idraulica. I documenti relativi al Piano Regolatore Generale Comunale, con particolare riferimento alla cartografia di cui all’Allegato B Tav. 8 “Zonizzazione-Territorio Comunale”, del 20/04/01 rev. 01/12/06-02/03/07, evidenziano che parte dell’area di interesse progettuale (zona depuratore) è soggetta a “Vincolo di inedificabilità (Depuratore)” (Fig. 3), art. 20 delle Norme di Attuazione, All. C (20/04/01, REV. 01/12/06-02/03/07) del PRG. Invece la restante porzione dell’area di studio è etichettata come “Verde Agricolo”. Inoltre con riferimento allo stesso stralcio cartografico, sebbene localizzata fuori dall’area di interesse (a circa un km in direzione sud rispetto all’impianto di depurazione), merita menzione una fascia a “Vincolo Geologico” in cui è sconsigliata l’edificazione in aree limitrofe a strutture tettoniche, aree in frana, aree di affioramento di litotipi argillosi con forme di erosione calanchina, terreni eterogenei di riporto, di scadenza geomeccaniche e aree con morfologia fortemente acclive.

Figura 3: Stralcio estratto dalla Tav.8 All. B del P.R.G del Comune di Motta S. Anastasia. Il cerchio rosso evidenzia l’area in esame. 14

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8. CARATTERIZZAZIONE E MODELLAZIONE GEOLOGICA

8.1 CAMPAGNA DI INDAGINI GEOGNOSTICHE

Per quanto riguarda l’investigazione geognostica della porzione settentrionale dell’area di stretto interesse, in prossimità dell’attraversamento della SP13, si fa riferimento alla relazione geologica redatta a supporto del “Progetto di completamento del collettore fognario, attraversamento SP13” e messa a disposizione degli scriventi per consultazione. Tale studio geologico, a sua volta, rimanda alla campagna di indagini geognostiche condotta per la realizzazione di lavori stradali ed edili di competenza della Provincia Regionale di Catania per la sistemazione di alcuni tratti della SP13. Nel sopra menzionato documento vengono descritti n. 4 sondaggi geognostici spinti fino alla profondità di 15 m da p.c. e relative prove geotecniche di laboratorio su campioni prelevati in sito. Ad integrazione di tali dati, nel mese di Marzo 2017, è stata condotta una campagna di indagini mirata all’investigazione diretta ed indiretta dei primi metri di sottosuolo. In particolare, ai fini del presente studio, vengono considerati: - n.1 sondaggio verticale a rotazione a carotaggio continuo spinto fino a 7.5 m da p.c.; - n. 2 tomografie sismiche; - n. 1 prova sismica attiva MASW per la determinazione della velocità delle onde sismiche di tipo S entro i primi 30 m di sottosuolo; - prove geotecniche di su n. 2 campioni ricostituiti prelevati in fase di sondaggio. Per i risultati di tale campagna geognostica si rimanda al report allegato al progetto, redatto da Idroter.

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8.2 RICOSTRUZIONE DELLA STRATIGRAFIA LOCALE

Ai fini della ricostruzione della stratigrafia dell’area di stretto interesse progettuale sono stati presi in considerazione i dati relativi al sondaggio S1 eseguito nell’area dell’impianto di depurazione, alle prove sismiche eseguite più a nord ed ai sondaggi (s1, s2, s3) riportati nei documenti già in possesso del Comune ed ampiamente citati nel paragrafo 8.1 ed ubicati su stralcio cartografico in Tavola 6. In particolare il sondaggio S1 (depuratore) ha attraversato un livello superficiale sciolto di materiale di riporto, spesso circa 0.60 m, poggiante su un intervallo a componente limoso- sabbiosa di colore marrone-nerastro con frammisti clasti spigolosi, eterogenei, da millimetrici a centimetrici (spessore circa 1.40m) (AL1). Dalla profondità di circa 2 m fino a circa 5.60 m da p.c. la perforazione ha attraversato un intervallo sabbioso-ghiaioso con clasti poligenici spigolosi ed arrotondati di dimensioni da millimetriche a centimetriche (AGS). Tali clasti possono raggiungere anche dimensioni pluridecimetriche, così come osservabile lungo l’incisione del torrente a sud-est del depuratore ed in corrispondenza dell’attraversamento della SP13. La matrice sabbioso-limosa è per lo più assente nel cutting di sondaggio a causa del dilavamento da parte dei fluidi di perforazione. Alla profondità indicativa di 5.60 m da p.c. la perforazione ha evidenziato un passaggio litologico ad argille sabbiose di colore giallo-grigiastro con intervalli a maggior componente sabbiosa, specialmente tra i 5.60 ed i 7 m da p.c.. Tale stratigrafia puntuale è compatibile con i risultati della tomografia sismica TS1, ubicata a nord del depuratore, la cui interpretazione consente di identificare un assetto sismo-stratigrafico pressoché sub-orizzontale con un livello superficiale a bassa velocità sismica (~400 m/s) spesso circa 2 m. La velocità delle onde sismiche aumenta con la profondità, ma mantiene, soprattutto nei primi 10 m da p.c., valori compatibili con materiale sciolto o a caratteristiche scadenti (≤2000 m/s). Inoltre la prova sismica MASW eseguita lungo lo stesso stendimento ha identificato 5 sismostrati entro i primi 30 metri di sottosuolo. In particolare la prova ha registrato un decremento delle velocità delle onde S da p.c. fino a circa 7.5 m da p.c., profondità alla quale la velocità delle onde sismiche aumenta per poi subire un ulteriore e più marcato aumento a circa 25 m da p.c..

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Procedendo verso nord, in corrispondenza dell’attraversamento della SP13, da sondaggi già esistenti si evince che la stratigrafia è caratterizzata da un intervallo superficiale, spesso dai 3 ai 7 m, di limi nerastri con frammisti clasti eterogenei di dimensioni fino a pluricentimetriche (AL1), ben correlabile col livello superficiale di limi del sondaggio S1 di cui sopra. Tale livello poggia su un orizzonte di argille limose debolmente sabbiose (AL2) in lenti o comunque in eteropia con ghiaie con ciottoli eterometrici in matrice sabbiosa (AGS). Il passaggio con le sottostanti argille sabbiose grigio-azzurre (AG) è stato intercettato a profondità variabili da circa 7 a 10 m da p.c. La tomografia TS2, eseguita a nord della SP.13, fornisce indicazioni circa un assetto sismo- stratigrafico pressoché comparabile, entro i primi 10 m da p.c., con quello relativo alla TS1. Stando alle informazioni geognostiche, nel tratto di attraversamento della SP13 la profondità del collettore coincide con il contatto tra i limi nerastri (AL1) e le sottostanti ghiaie (AGS) eteropiche con le argille sabbiose AL2, come da stratigrafia relativa al sondaggio s3 (più prossimo). Ciò significa che durante gli scavi e/o l’avanzamento sub-orizzontale del tubo è possibile intercettare tutti i litotipi sopra menzionati. Infatti è importante sottolineare che in terreni alluvionali come quelli caratterizzanti l’area oggetto di studio, i litotipi solitamente non rispettano geometrie continue e regolari e non si ritrovano giustapposti l’un l’altro secondo una “stratigrafia tipo”, ma sono soggetti a contatti eteropici ed a repentine riduzioni o aumenti di spessore. Pertanto, i valori di spessore forniti in questo paragrafo sono da intendersi come dato puntuale in corrispondenza dei punti di sondaggio. Nelle sezioni geologico-interpretative (Tavole 4 e 5) sono messi in luce alcuni possibili scenari di transizione litologica in relazione alle opere in progetto. In quest’ottica di interpretazione, la stratigrafia dell’area di interesse può essere riassunta dalla seguente colonna stratigrafica.

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Figura 4: Colonna stratigrafica rappresentativa dell’area di interesse.

8.3 CARATTERIZZAZIONE GEOTECNICA DEI TERRENI La caratterizzazione geotecnica dei litotipi di interesse progettuale è stata effettuata sulla scorta delle prove di laboratorio eseguite sui campioni prelevati in fase di indagine, integrando le informazioni contenute nella relazione geologica inerente al tratto di attraversamento della SP.13, già ampiamente citata nel paragrafo 8.1. Escludendo la coltre di terreno superficiale, a scadenti proprietà geotecniche, vengono di seguito riportate le descrizioni dei terreni investigati partendo dall’intervallo più superficiale: 1) limi sabbiosi nerastri plastici (AL1) (spessore variabile da 2 a 7 m nei punti di indagine) con inclusi ciottoli arrotondati, classificabile come “argilla limo sabbiosa” sulla base della curva granulometrica. In base alla carta di plasticità di Casagrande si tratta di terreni appartenenti al campo dei limi organici ed argille inorganiche, con Limite di liquidità pari a 59.4, Limite plastico pari a 38.14 ed Indice di consistenza di 0.86. Presentano inoltre un grado di saturazione prossimo al 100%. Si tratta comunque di terreni compressibili con caratteristiche meccaniche variabili e comunque da scadenti a 18

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mediocri. I principali parametri fisico-meccanici, desunti da prova triassiale CU sono riportati in tabella 1. 2) Argilla con limo debolmente sabbiosa (AL2), riscontrata nei sondaggi ai margini della SP.13, è collocato sotto falda e presenta spessori di pochi metri. Si tratta di sedimenti argillosi con intercalazioni di sottili lenti limose e sabbiose. Anche questi terreni sono caratterizzati da un grado di saturazione prossimo al 100% ed i livelli coesivi si presentano altamente plastici. Limite di liquidità pari a 68.4; Limite plastico pari a 22.02 ed Indice di consistenza di 0.99. Nonostante l’indice di consistenza elevato, i risultati di prova triassiale indicano valori di resistenza al taglio mediamente scarsi (Tabella 1). 3) Ghiaie e ciottoli in matrice sabbiosa (AGS) riscontrate a profondità variabili fino a circa 10 m da p.c. nei sondaggi s3 (documentazione acquisita di cui al paragrafo 3.1) e S1 (zona depuratore). Tali terreni sono assimilabili ad un terreno granulare sciolto, eterometrico e permeabile (definizione granulometrica AGI su campione prelevato da S1: ghiaia e sabbia limosa). In Tabella 1 sono riportati i principali parametri fisico- meccanici. 4) Argille grigio-azzurre con limo (AG) con intercalazioni di livelli sabbioso-limosi di colore giallastro. Trattasi di argille inorganiche ad alta plasticità con umidità naturale del 21.14%, Limite di liquidità pari a 64.2, Limite plastico pari a 22.88 ed Indice di consistenza di 1.04. Va comunque tenuto presente che in caso di notevoli apporti idrici tali terreni sono suscettibili di importanti perdite di resistenza o aumenti di volume.

Tabella 1: principali parametri fisico-meccanici dei terreni investigati

ID Litotipo γ (g/cm3) c’ (kg/cm2) ϕ’ (°) AL1 1.8 0.1 22 AL2 1.8-2.0 0.19 21 AGS 1.8-1.9 0 30-35 AG 1.8-2.1 0.4-0.5 18-20

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9. CONCLUSIONI Nella presente relazione geologica, redatta a supporto a supporto del progetto di “Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore Comunale 1° stralcio chiusura collettamento” nel Comune di Motta Sant’Anastasia (CT), è stata illustrata la situazione geomorfologica, geologico-stratigrafica, tettonico-strutturale, idrogeologica, sismica e geotecnica dell'area di interesse progettuale. Dal punto di vista stratigrafico i terreni affioranti sono rappresentati da depositi sedimentari alluvionali con spessori e rapporti geometrici variabili, poggianti su un basamento di argille sabbiose che è stato intercettato dalle perforazioni entro un range di profondità compreso tra 5 e 10 m da p.c. Dal punto di vista idrogeologico il complesso alluvionale superficiale ospita generalmente falde libere e poco profonde (tra i 2 e i 3 m da p.c.). Le condizioni di permeabilità di questi terreni ghiaioso-sabbiosi sono tali da poter determinare, in caso di eventi meteorici importanti, anche la saturazione fino a piano campagna. Il coefficiente di permeabilità si riduce in corrispondenza di livelli o lenti costituiti da materiale limoso-argilloso. Tali informazioni rivestono particolare importanza in previsione di scavi anche poco profondi. Dal punto di vista del rischio idrogeologico, a seguito della consultazione dei documenti PAI è emerso che l’area di stretto interesse progettuale non ricade in aree a rischio o pericolosità e che non sono censiti dissesti nelle immediate vicinanze. Dal punto di vista geotecnico i terreni di interesse hanno caratteristiche per lo più scadenti. Pertanto la stabilità delle sezioni di scavo va valutata prevedendo, se necessarie, opere di sostegno. Dal punto di vista sismico l’area di studio ricade in un settore a rischio sismico, con valori di accelerazione orizzontale massima del suolo (ag) compresi tra 0.175 e 0.225, riferiti ad una statistica di probabilità di superamento pari al 10% in 50 anni. La velocità media delle onde S, acquisita mediante prova sismica tipo MASW, permette di classificare i terreni di interesse progettuale come tipologia di sottosuolo C (Vs30=280 m/s).

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10. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Barbano MS, Carrozzo MT, Carveni P, Cosentino M, Fonte G, Ghisetti F, Lanzafame G, Lombardo G, Patanè G, Riuscetti M, Tortorici L, Vezzani L (1978) Elementi per una carta sismotettonica della Sicilia e della Calabria meridionale. Mem. Soc. Geol. It., 19, 681-688. Barbano MS, Cosentino M, Lombardo G, Patanè G (1980) Isoseismal maps of Calabria and Sicily earthquakes (Southern Italy). CNR, Prog. Fin. Geodinamica, Pubbl. 341, Catania, 116 pp. Barbano MS, Cosentino M (1981) Il terremoto siciliano dell’11 gennaio 1693. Rend. Soc. Geol. It., 4, 517-522. Barbano MS, Carrozzo MT, Chirenti A, Cosentino M, Lombardo G, Riuscetti M (1981) Sismicità di Sicilia e Calabria. Rend. Soc. Geol. It., 4, 529-535. Barbano MS, Carrozzo MT, Chirenti A, Cosentino M, Lombardo G, Riuscetti M (1984) Seismic zoning of Calabria and Sicily (South Italy). Boll. Geof. Teor. Appl., 26 (101-102), 39-58. Cristofolini R., Corsaro R.A. & Ferlito C. (1991) - Variazioni petrochimiche nella successione etnea: un riesame in base ai nuovi dati da campioni di superficie e da sondaggi. Acta Vulcanologia, 1: 25-37. Ferrara V. (1994) Carta della vulnerabilità all’inquinamento dell’acquifero vulcanico dell’Etna Riznichenko YV (1964) The investigation of seismic activity by the method of earthquake summation, 1-21, Acd. Sci. USSR, Geophys. Ser., 969-977 (English translation). Tanguy J.C., Condomines M. & Kieffer G. (1997) - Evolution of the Mount Etna magma: Constraints on the present feeding system and eruptive mechanism. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 75: 221-250.

I GEOLOGI

(DOTT. SIMONE MINEO) (DOTT.SSA MARIA ANGELICA PARISI)

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COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 1 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento. COROGRAFIA 1:25.000 Stralcio TAV 270 IV SO Mascalucia

0 1 km 0 500 m 1.000 m

LEGENDA

Area di interesse progettuale COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 2 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento. CARTA FOTOGRAMMETRICA 1:10.000 Stralcio Foglio 633080 Motta Santa Anastasia 0 1 km

0 500 m 1.000 m

LEGENDA

Area di interesse progettuale COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 3 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento.

CARTA GEOLOGICA 1:10.000 0 1 km FAG

0 500 m 1.000 m LCD SFO1 GII

SFO2 FAG

GII

B A A’ B’

GII

TIR

LEGENDA Sabbie e ghiaie di V. S. Giorgio (Pleistocene medio) Depositi alluvionali recenti (Olocene) GII Sabbie quarzose a grana da fine e grossolana con intercalazioni argilloso-siltose e lenti di conglomerati. Sub-sintema di Schettino (Pleistocene sup.) SFO2 Conglomerato eterometrico con clsti immersi in matrice argilloso- Argille Grigio Azzurre (Pleistocene inf.-medio) sabbiosa. FAG Argille marnose azzurre massive con lenti sabbiose fini ed argille sabbiose ricche di grossi molluschi. Sub-sintema di Piana del Fico (Pleistocene sup.) SFO1 Sabbie di colore ocra a granulometria da fine a grossolana e ghiaie Area di interesse progettuale grossolane o conglomerati poco cementati. A A’ Sezioni geologiche interpretative Tavole 4 e 5 F.ne S. M. di Licodia (Pleistocene medio) LCD Lave massive a fessurazione colonnare con livelli di lapilli e scorie. Ghiaie di Mt. Tiritì (Pleistocene medio) Ghiaie con intercalazioni di conglomerati a matrice sabbiosa con TIR lenti di argille e sabbie. I clasti di dimensioni fino a 50 cm sono prevalentemente di natura quarzarenitica. COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 4 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento.

SEZIONE GEOLOGICA INTERPRETATIVA A A’ s1 160 SP13 SP13 s2 s3 156

152 m s.l.m.

148

144

140 140

80 m

SCALA PROFONDITA’ 1:200

LEGENDA

Limi bruno-nerastri con ciottoli centimetrici

AGS AL2 Argilla limoso-sabbiosa (AL2) e ghiaie con ciottoli in matrice sabbiosa (AGS)

Argille a argille-sabbiose di colore grigio azzurro con livelletti di sabbie limose giallastre.

Profondità indicativa della superficie piezometrica desunta durante campagne di indagine precedenti (vedi relazione). s2 Sondaggio geognostico eseguito in campagne di indagine precedenti (vedi relazione). COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 5 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento.

SEZIONE GEOLOGICA INTERPRETATIVA B B’

158

s3 156 156

154 154 m s.l.m.

152 152

150 150

12 m 148

SCALA PROFONDITA’ 1:100

LEGENDA Suolo agrario e riporti.

Limi bruno-nerastri con ciottoli centimetrici.

AGS AL2 Argilla limoso-sabbiosa (AL2) e ghiaie con ciottoli in matrice sabbiosa (AGS).

Argille a argille-sabbiose di colore grigio azzurro con livelletti di sabbie limose giallastre.

Profondità indicativa della superficie piezometrica desunta durante campagne di indagine precedenti (vedi relazione). s1 Sondaggio geognostico eseguito in campagne di indagine precedenti (vedi relazione). COMMITTENTE: TAVOLA Comune di Motta Sant’Anastasia OGGETTO: Realizzazione collettori fognari di allaccio al depuratore 6 Comunale 1° stralcio chiusura collettamento.

CARTA UBICAZIONE DELLE INDAGINI GEOGNOSTICHE 1:10.000

0 1 km

0 500 m 1.000 m

TS3

TS2

s3 s1 s2

MW1 TS1 S1 Depuratore

LEGENDA MW1 S1 Sondaggio geognostico campagna indagini Marzo 2017 Prova sismica MASW

s1 Sondaggio geognostico in relazione geologica «Progetto di completamento del collettore fognario nel tratto relativo all’attraversamento della SP13

Tomografia sismica TS1