Comune Di Massa Marittima

PROGETTO UNITARIO CONVENZIONATO AREA SPECIALE TURISTICO RICETTIVA VILLA IL TESORO

COMUNE DI MASSA MARITTIMA PROVINCIA DI GROSSETO

COMMITTENTE: GENNADI MAKAROV Legale Rappresentate Villa Il Tesoro Società Agricola srl sede legale via Dei Sette Santi, 53 - Firenze

PROGETTISTI: ANDREA PISTOLESI ARCHITETTO via Amorotti, 16 - 58022 Follonica (GR) ALESSANDRO MARRI ARCHITETTO via G. Matteotti, 29 - 58100 Grosseto

GEOLOGO: LORENZO FANCIULLETTI GEOLOGO via Dell’Industria, 974 - 58022 Follonica (GR)

INDAGINE DI FATTIBILITA’ GEOLOGICA, IDRAULICA, SISMICA CON CONSIDERAZIONI GEOTECNICHE

SCALA DI RAPPRESENTAZIONE 1.4

TAV URBANISTICA

PRATICA 1707TES/04.10.2017

Sommario 1. PREMESSA ...... 4 2. INTERVENTI PREVISTI NEL PUC ...... 5 3. DATI DI BASE (Tav. 01)...... 7 4. GEOLOGIA (Tav. 02) ...... 7 5. GEOMORFOLOGIA (Tav. 03) ...... 15 6. PERMEABILITA’ (Tav. 04) ED ASSETTO IDROGEOLOGICO ...... 15 7. CARATTERISTICHE LITOLOGICO-TECHICHE (Tav. 05) ...... 15 8. PENDENZA DEL TERRENO (Tav. 06) ...... 17 9. CARTA DELLE FREQUENZE FONDAMENTALI DEI DEPOSITI (Tav. 07)...... 17 10. MICROZONAZIONE SISMICA (Tav. 08) ...... 18 11. CARTE DI PERICOLOSITA’ ...... 19 11.1 Pericolosità Geologica (Tav. 09) ...... 19 11.2 Pericolosità Idraulica (Tav. 10) ...... 19 11.3 Pericolosità Sismica Locale (Tav. 11) ...... 19 12. VULNERABILITA’ DELLE FALDE (Tav. 12) ...... 20 13. FATTIBILITA’ ...... 20

1. PREMESSA

Il presente studio è volto alla valutazione della fattibilità geologica relativamente agli interventi previsti nel Progetto unitario convenzionato (PUC) ai sensi dll'art. 121 della l.r.t. 65/14 relativo all'area speciale turistico ricettiva Villa il tesoro, in località Il Tesoro di Massa Marittima. Lo studio è in ottemperanza alle vigenti norme di governo del territorio, sia per gli aspetti urbanistici, sia dal punto di vista idraulico, sismico e geologico:

- L.R. 01/2005 e ss.mm.ii. “Norme per il governo del territorio” - D.P.G.R. 53/R/2011 e ss.mm.ii. “Regolamento di attuazione dell’articolo 62 della legge regionale 3 gennaio 2005, n.1 in materia di indagini geologiche.” - L.R. 65/2014 e ss.mm.ii. “Norme per il governo del territorio” - O.P.C.M. 3519/2006 “Criteri generali per l’individuazione delle zone sismiche per la formazione e l’aggiornamento degli elenchi delle medesime zone” - D.P.G.R. 421/2014 “Aggiornamento della classificazione sismica regionale” - D.C.R. 13/2005 “Approvazione PAI Toscana Costa” - D.C.R. 231/2015 e 232/2015 “Piano di Gestione del Rischio Alluvioni del distretto idrografico dell’Appennino Settentrionale (Direttiva 2007/60/CE)” - Considerazioni geotecniche ai sensi delle NTC 2008

Il Comune di Massa Marittima, in base alla OPCM n° 3519/2006 ed al DPGR 421/2014, ricade in classe 3 di pericolosità sismica di base. Alla luce di tale situazione, è stato eseguito uno studio di microzonazione sismica ad hoc, secondo gli “Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica” (Protezione Civile, 2008).

Alla presente relazione sono allegate le seguenti carte tematiche, riprese dallo studio di supporto alla variante urbanistica:

• Tav. 01 - Carta dei dati di base Scala 1:5.000 • Tav. 02 - Carta geologica Scala 1:5.000 • Tav. 03 - Carta geomorfologica Scala 1:5.000 • Tav. 04 - Carta della permeabilità Scala 1:5.000 • Tav. 05 - Carta litotecnica Scala 1:5.000 • Tav. 06 – Carta delle pendenze Scala 1:5.000 • Tav. 07 - Carta delle frequenze fondamentali dei depositi Scala 1:5.000 • Tav. 08 - Carta delle microzone omogenee in Prospettiva sismica (MOPS 1° livello) Scala 1:5.000 • Tav. 09 – Carta della pericolosità geologica Scala 1:5.000 • Tav. 10 – Carta della pericolosità idraulica Scala 1:5.000 • Tav. 11 – Carta della pericolosità sismica locale Scala 1:5.000 • Tav. 12 - Carta della vulnerabilità delle falde Scala 1:5.000

La base topografica utilizzata per la redazione delle tavole è la Carta Tecnica Regionale alla scala 1:10.000 della Regione Toscana, anno 2010. Lo studio si è basato sui dati geologici e geomorfologici forniti dal servizio CARG/Regione Toscana e dall’inventario IFFI (Inventario Fenomeni Franosi d’Italia), rivisti e corretti sulla base di controlli di terreno ed indagini geognostiche/geofisiche. Lo studio clivometrico, finalizzato alla redazione della carta delle pendenze, si è basato sui dati LiDAR messi a disposizione dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. Per la redazione del presente studio sono inoltre state utilizzate, opportunamente integrate, le cartografie afferenti il Regolamento Urbanistico Vigente del Comune di Massa Marittima, e quelle afferenti il PGRA (Piano di Gestione del Rischio Alluvioni). I dati di letteratura sono stati integrati con le indagini private, messe a disposizione dalla committenza.

2. INTERVENTI PREVISTI NEL PUC

Il PUC prevede sinteticamente i seguenti interventi: - nuova edificazione - aree verdi piscine e strutture sportive in genere (tennis ...... ) parcheggi - viabilità, interventi di riassetto di quella esistente se necessario pavimentata con manto permeabile; - pavimentazioni esterne (camminamenti, piazze arredate) gazebo tettoie - volumi interrati destinati a locali tecnici o parcheggi o cantine (non aziendale) - opere relative allo smaltimento acque reflue, acque bianche (fogne) - opere relative a scavi per impianti servizio enel telefonia ...... - installazione di impianti per la produzione di energia da FER (fonti energ. Rinnovab.)

Il tutto come meglio specificato negli elaborati progettuali redatti dall’Arch. A. Marri e Arch. A. Pistolesi.

L’area di studio è coperta dalla Carta Tecnica Regionale alla scala 1:10000 (anno 2010), fogli 306140 e 306150; il dato altimetrico è garantito dalla copertura LiDAR (risoluzione a terra 1mx1m, anno 2008), resa disponibile dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare presso il servizio OpenData Regione Toscana (fogli 10i33 e 10i41).

Figura 1 - Perimetro aziendale e volumetrie attuali. (Fonte: Arch. Alessandro Marri)

3. DATI DI BASE (Tav. 01)

Il presente studio geologico è stato svolto integrando i dati reperibili in letteratura con le indagini geologiche, geognostiche e geofisiche, svolte nell’area di pertinenza della proprietà aziendale. I dati di letteratura utilizzati nel presente lavoro, sono i seguenti:

- Carta Tecnica Regionale alla scala 1:10000 (anno 2010), fogli 306140 e 306150. Fonte: Regione Toscana

- DTM derivato da LiDAR, risoluzione a terra 1mx1m (anno 2008), sezioni 10i33 e 10i41. Fonte: Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare.

- Cartografia geologica CARG alla scala 1:10000, sezioni 306140 e 306150. Fonte: Regione Toscana.

- Continuum geologico. Fonte: Regione Toscana.

- Cartografia afferente il Piano di Gestione del Rischio Alluvioni. Fonte: Distretto Appennino Settentrionale e Regione Toscana.

I dati sopra indicati, sono stati integrati ed approfonditi dai seguenti:

- Indagini di supporto alla realizzazione di annessi agricoli, cantina ed invaso artificiale, realizzate nell’anno 2015. Comprendono n. 4 sondaggi geognostici, n. 2 MASW e n. 3 tomografie elettriche (AB=120 m). Sabatini, 2015.

- Rilevamento geologico ed indagine geofisica finalizzata alla ricerca d’acqua, svolta nel 2016, mediante la realizzazione di n. 2 tomografie elettriche (AB=380 m). Fanciulletti L., Marrocchesi M. 2016.

- Indagine di Sismica Passiva a Stazione Singola HVSR eseguita nel Maggio 2017 e finalizzata alla microzonazione sismica dell’area in esame. Fanciulletti F., Petroni C., 2017 .

In appendice sono riportati i report completi relativi alle indagini appena descritte, mentre l’ubicazione delle indagini stesse, è riportata in Tav. 01.

4. GEOLOGIA (Tav. 02)

Dalla lettura del foglio geologico 306 – Massa Marittima alla scala 1:50000 e dallo schema tettonico allegato, di cui si riporta lo stralcio in fig. 4, è possibile notare come questa zona sia caratterizzata dall’affioramento di successioni con età che vanno dal Trias all’attuale, appartenenti a diversi domini strutturali riconducibili al contesto tettonico dell’Appennino Settentrionale. In particolare, nella porzione centro-orientale dell’area di studio affiorano le unità tettoniche polideformate di affinità toscana (Falda Toscana) e ligure (Unità tettonica ofiolitifera delle Argille a Palombini). Queste unità tettoniche presentano, in quest’area, un assetto tipico della Toscana Meridionale che prende il nome di “serie ridotta”, in cui l’assenza di importanti spessori crostali viene ricondotta a fenomeni di natura tettonica. I rapporti geometrico-strutturali fra le unità di affinità toscana e ligure sono sigillati dai sedimenti di età neogenico- quaternaria che le ricoprono in discordanza, mediante varie complicazioni di natura tettonica. Alla storia geologica recente possono infine essere attribuiti i corpi sedimentari continentali di età quaternaria.

Figura 2 - Schema tettonico del foglio geologico 306 – Massa Marittima alla scala 1:50000 (Servizio Geologico d’Italia)

Dall’estratto unificato delle carte geologiche alla scala 1:10000 (fig. 5) del CARG/Regione Toscana (sezioni 306140 e 306150), è possibile descrivere le unità affioranti nell’area di studio ed in un suo intorno significativo. La descrizione dei caratteri litostratigrafici delle varie unità affioranti fa riferimento a quanto riportato nelle Note Illustrative alla Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50000 , foglio 306 – Massa Marittima . Dall’alto verso il basso affiora:

SUCCESSIONE NEOGENICO-QUATERNARIA DEL VERSANTE OCCIDENTALE DELL’APPENNINO SETTENTRIONALE

SABBIE CALCAREE E TRAVERTINI DEL FIUME PECORA ( FPE ): Sabbie e sabbie argillose gialle ricche di accumuli di foglie e di rami incrostati da travertino. Nella parte bassa dell’unità la distribuzione spaziale dei rami testimonia l’esistenza di fluidi capaci di isorientarli; nella parte sommitale invece i prodotti vegetali incrostati si rinvengono ancora in posizione di crescita. Localmente, a questi litotipi si associano travertini della facies fitoclastica e, subordinatamente, di quella fitostromale. Si rinvengono ancora nell’unità delle argille e conglomerati, riconducibili a migrazioni di barre fluviali all’interno di una zona palustre. Questi depositi riempiono delle paleovalli e pertanto presentano spessori variabili da zona a zona (da 10 m a 40 m). (Pleistocene medio - superiore)

TRAVERTINI DI MASSA MARITTIMA ( TMM ): Si tratta di travertini riferibili a diverse facies: - Facies stromatolitica, costituita da alghe che formavano tappeti o praterie (stromatoliti) le quali conferiscono alla roccia una marcata anisotropia planare a lamine più o meno ondulate; - Facies fitoermale, nella quale risultano evidenti le strutture vegetali ancora in posizione di crescita, per cui le incrostazioni più comuni sono “tubiformi” da verticali ad oblique; - Facies fitoclastica, costituita invece da steli erbacei, alghe e fusti di piante incrostati, rimossi dalla originaria posizione ed accumulati a breve o brevissima distanza, assumendo in tal modo una disposizione caotica. I bioclasti talvolta sono ben evidenti e la roccia presenta un’elevata porosità. Altre volte i processi di rideposizione della calcite sono stati così ingenti da occludere completamente i pori. Di queste facies la prevalente è la fitoclastica, presente estesamente in tutti gli affioramenti, mentre quella stromatolitica è visibile in pochi spot. I depositi di travertino sono interessati da sistemi di fratture subverticali orientate N 20-30 e N 120-130. Lo spessore di questa formazione è variabile nei diversi affioramenti, fino ad un massimo di 70 m. Questa unità poggia per lo più su formazioni appartenenti alla Successione Ligure e, in limitati casi, alla Successione Toscana ed al Neoautoctono Toscano. E’ a sua volta ricoperta dalle pleistoceniche Argille sabbiose di Pod. Bellavista. (Villafranchiano inf.)

CONGLOMERATO DI MONTEBAMBOLI ( BAM ): La facies tipica risulta costituita da paraconglomerati non classati, per lo più disorganizzati, di colore rosso-arancio, con ciottoli eterometrici e sporadiche intercalazioni argilloso-sabbiose e argilloso-marnose. I ciottoli, in genere ben arrotondati e di dimensioni variabili da 1 a 40 cm, sono costituiti da litotipi derivanti dalle formazioni delle unità liguri (calcari silicei tipo “palombino”, arenarie a grana finissima, diaspri) e, subordinatamente, da arenarie tipo “Macigno”. Nell’area della Marsiliana sono stati rinvenuti ciottoli di eurite. I ciottoli, immersi in una matrice sabbiosa e rossastra, talvolta presentano sulla loro superficie una patina di colore rosso ruggine, non così diffusa da potersi configurare come una caratteristica peculiare di tale unità litostratigrafica. Principalmente nella parte bassa della formazione si rinvengono, alternate ai banchi di conglomerato, sabbie di colore giallo- arancio o rosso, con ciottoletti sparsi o, più frequentemente, frammenti a spigoli vivi di arenarie fini o siltiti. Molto subordinatamente si rinvengono concrezioni carbonatiche di colore giallo, talvolta irregolarmente stratificate (paleosuoli?). Lo spessore dell’unità è variabile, con valori massimi intorno ai 150 m. Il Conglomerato di Montabamboli sormonta, con contatto stratigrafico discordante, differenti formazioni preneogeniche e neogeniche. A sua volta è ricoperto da formazioni plioceniche. (Turoliano)

Unità Tettonica Ofiolitifera delle Argille a Palombini

ARGILLE A PALOMBINI ( APA ): Di norma le Argille a Palombini si presentano molto scompaginate. La litofacies prevalente è costituita da argilliti e siltiti di colore grigio e da calcari. Le argilliti, di solito molto fissili, si sfaldano in lastrine o in aghetti ed hanno un colore per lo più grigio scuro. Le siltiti si presentano sempre laminate, talvolta gradate, di colore grigio in frattura fresca. I calcari sono a grana fine, di colore grigio piombo, hanno elevato contenuto in silice e fratture riempite da calcite; lo spessore medio degli strati è di 30 cm. Essi, seppur non frequentemente, si presentano laminati (con lamine per lo più pianoparallele), gradati e “paesinizzati”. Lo spessore delle Argille a Palombini è estremamente variabile, andando da poche decine di metri a 400 metri all’interno del foglio geologico 306 – Massa Marittima. (Aptiano Sup. – Cenomaniano Medio-Inf.)

ARGILLE A PALOMBINI - MEMBRO PELITICO-ARENACEO DEL TORRENTE CARSIA ( APA2 ): è costituito prevalentemente da argilliti e siltiti e, in minor parte, da arenarie; eccezionalmente vi compaiono anche calcari silicei. Esso costituisce la porzione stratigraficamente più alta delle Argille a Palombini. Le argilliti e le siltiti hanno una colorazione grigio-verdastra che tende al marrone e presentano una fissilità che favorisce la loro suddivisione rispettivamente in piccole scaglie e prismetti; sono suddivise in strati di spessore variabile da alcuni cm a circa 1,5 m. Le arenarie, di colore marrone- chiaro in superficie alterata e grigio-verde in frattura fresca, presentano granulometria variabile da media a fine; gli strati sono spessi da 10 cm a 1,5 m e mostrano strutture sedimentarie quali laminazioni pianoparallele. (Aptiano Sup. – Cenomaniano Medio-Inf.)

In particolare, la cartografia CARG segnala, all’interno della proprietà della committenza, la sequenza stratigrafica (dall’alto verso il basso): FPE – TMM – BAM - APA.

Figura 3 - Estratto unificato delle carte geologiche del servizio CARG/Regione Toscana alla scala 1:10000, sezioni 306140 e 306150

Sulla base dei dati raccolti durante la campagna di rilevamento (Giugno 2016), delle indagini elettrotomografiche eseguite nell’ambito dello stesso studio idrogeologico (Luglio 2016) e delle indagini geofisiche e geognostiche eseguite nel 2015 e nel 2017, è stato possibile dettagliare i vari aspetti geologici caratterizzanti l’area di studio.

All’interno dell’area interessata dal rilevamento geologico-strutturale sono state distinte e descritte le seguenti unità litostratigrafiche, in riferimento alla scala di rilevamento (1:10000) dettata dalla cartografia topografica disponibile per l’area (CTR 1:10000 Regione Toscana):

DEPOSITI CONTINENTALI QUATERNARI

ALLUVIONI ATTUALI ( b): Ghiaie, sebbie e limi presenti nei principali fondivalle attualmente soggetti ad apporti sedimentari da parte dei corsi d’acqua. (Olocene)

UNITA’ SEDIMENTARIE NEOGENICO-QUATERNARIE

SABBIE CALCAREE E TRAVERTINI DEL FIUME PECORA ( FPE ): All’interno dell’area di studio, possono essere riconosciute due facies, non distinguibili cartograficamente ma ben riconoscibili in affioramento: travertini fitoclastici e fitoermali in bancate di spessore plurimetrico, affioranti nei pressi del Pod. Tesorino, nella porzione settentrionale della proprietà della committenza, nella piana antistante il Pod. Sontroncino e nella loc. Cavette di Marsiliana, ove questa pietra veniva in passato estratta; limi argillosi e sabbie calcaree con incrostazini travertinose, affioranti principalmente nella zona di nuova edificazione sita all’interno della proprietà e nei settori centrali della valle del F. Pecora. Nelle porzioni in cui è riconoscibile una stratificazione, questa assume giacitura sub-orizzontale. Dai dati di terreno, lo spessore massimo della formazione non è valutabile in quanto non affiora la base. L’unità ricopre, in discordanza sia le Argille a Palombini sia il Conglomerato di Montebamboli. (Pleistocene medio - superiore)

CONGLOMERATO DI MONTEBAMBOLI ( BAM ): Nella zona indagata le caratteristiche stratigrafiche dell’unità sono spesso obliterate dall’attività agricola che vi insiste da tempo immemore. Negli affioramenti ove la formazione non risulta interessata da rimaneggiamento, ovvero nella fascia pedecollinare boscata a sud di C. Padule di Moreta, questa presenta i caratteri stratigrafici tipici: congolomerati eterometrici, con ciottoli prevalentemente riferibili ad unità di affinità ligure, in matrice sabbiosa-limosa di colore rosso intenso; in alcuni casi è documentabile la presenza di cemento calcareo in zona intraclastica. L’unità poggia in discordanza sul substrato preneogenico (Argille a Palombini) ed è coperta, a sua volta, tramite contatto discordante, dalle Sabbie Calcaree e Trevertini del Fiume Pecora. Lo spessore massimo della formazione non è valutabile, ma, nel settore sud-occidentale dell’area di rilevamento, questo supera i 60 m. (Turoliano)

Figura 4 - Affioramento di travertini appartenenti alle Sabbie Calcaree e Travertini del Fiume Pecora (FPE), in loc. Tesorino

UNITA’ TETTONICA OFIOLITIFERA DELLE ARGILLE A PALOMBINI

ARGILLE A PALOMBINI ( APA ): Nell’area indagata, i caratteri stratigrafici originali delle Argille a Palombini, come nel caso dei Conglomerati di Montebamboli, sono parzialmente obliterati dalle pratiche agricole. I settori ove questa unità presenta i suoi caratteri originali sono localizzabili nelle aree boscate del settore nord (Poggio di Becone) e del settore sud (Poggio Vaccarino). Le litologie che compongono la formazione sono: 1) Argilliti grigio scure, avana e marroni, fogliettate e scagliettate 2) Calcari e calcari marnosi di colore variabile dal grigio chiaro al grigio scuro, a grana finissima, parzialmente silicizzati e caratterizzati da frattura concoide 3) Calcareniti grigio-marroni 4) Arenarie silicoclastiche di colore marrone-rossastro All’interno dell’area rilevata è stato possibile distinguere cartograficamente, in alcuni casi, due membri con particolari caratteristiche stratigrafiche: un membro calcareo ( APAa ) in cui la componente litologica principale è rappresentata da calcari e calcari marnosi parzialmente silicizzati, a grana finissima, in banchi di spessore metrico e plurimetrico stratificati, a cui si alternano livelli di argilliti di esiguo spessore e banchi di calcareniti; un membro arenitico silicoclastico ( APAb ). La formazione è ricoperta, mediante contatti di natura discordante, da tutte le unità neogenico- quaternarie; lo spessore non è valutabile, poiché, nell’area rilevata non affiora la base. (Aptiano Sup. – Cenomaniano Medio-Inf.)

Figura 5 - Affioramento di argilliti appartenenti alle Argille a Palombini, loc. Podere Sontroncino. In particolare, all’interno del perimetro di Variante, affiora la formazione BAM (spessore presunto di alcune decine di metri), al di sopra di APA.

All’interno dell’area di studio, come nella gran parte dei contesti relativi all’Appennnino settentrionale, è possibile descrivere varie gararchie di strutture, che testimoniano le fasi evolutive della catena. La struttura più importante ed evidente che può essere descritta in questo contesto è data da una faglia a cinematica prevalente di tipo normale, con direzione principale circa N170 e giacitura sub-verticale, che separa l’unità tettonica delle Argille a Palombini (ad est) da sedimenti (BAM) di età più recente e non deformati (ad ovest). La dislocazione operata dalla faglia in esame è sigillata dai sedimenti del Pleistocene medio superiore (FPA). Il rigetto di tale faglia non può essere stimato poiché non si osserva, nel blocco ribassato, il contatto BAM-APA.

I caratteri deformtivi interni delle Argille a Palombini non sono ben descrivibili alla mesoscala a causa della mancanza di affioramenti estesi e chiaramente interpretabili. I dati giaciturali raccolti durante il rilevamento, riportati in fig. 5, mostrano una Figura 6 - Stereonet riportante i dati giaciturali prevalenza di misure immergenti verso il quadrante Nord- delle Argille a Palombini affioranti nell'area di Occidentale. L’unico dato giaciturale relativo alla geometria studio. assiale delle pieghe, rilevato nella zona di P. Sontrone, mostra un’orientazione ca. N160, con debole immersione (5°) verso

NW. Dall’interpretazione delle strutture a scala cartografica è possibile individuare una antiforme a piano assiale sub-verticale con direzione circa N160.

5. GEOMORFOLOGIA (Tav. 03)

La carta geomorfologica è stata redatta a partire dal rilevamento geologico eseguito dagli scriventi nel 2016, integrando quanto proposto in letteratura. Durante il rilevamento sono state individuate e cartografate forme e depositi riconducibili a due agenti morfogentici principali: l’ambiente fluviale e quello carsico. I depositi alluvionali (sabbie e travertini) riempiono le zone di fondovalle, ove scorre il F. Pecora. Tali depositi, in virtù delle loro caratteristiche litologiche (presenza di travertini), e del contesto morfoclimatico, sono sede di depressioni a carattere carsico (doline). Nella carta sono inoltre stati evidenziati gli elementi idrografici (fiumi ed invasi) e quelli strutturali (faglie e giaciture di strato).

Il perimetro del PUC è ubicato sulla porzione culminale di un rilievo morfologico con allungamento in direzione ca. N045, caratterizzato dall’affioramento del Conglomerato di Montebamboli. L’area risulta nel complesso stabile e non vi sono indizi di movimenti di versante.

6. PERMEABILITA’ (Tav. 04) ED ASSETTO IDROGEOLOGICO

Nella tav. 04 sono stati distinti, mediante opportuni tematismi, i complessi idrogeologici caratterizzanti l’area di studio. La classificazione è stata effettuata distinguendo, su base relativa, unità idrogeologiche con diverso tipo e grado di permeabilità.

Si tenga presente che nel testo, con il termine “permeabilità”, si fa riferimento alla conducibilità idraulica dei mezzi geologici in esame, effettuando una approssimazione non rigorosa ma accettabile per le argomentazioni affrontate.

Per tipo di permeabilità (primaria, secondaria), si intende la modalità con la quale un litotipo acquisisce/ha acquisito la propria capacità di farsi attraversare dall’acqua: primaria se tale caratteristica è assunta al momento di formazione (per porosità), secondaria se acquisita successivamente per mezzo di fenomeni tettonici o geologici in generale (per fratturazione). Il grado di permeabilità assegnato ai litotipi varia in una scala che comprende i termini (AA = molto alta, A = alta, M = media, B = bassa, BB = molto bassa).

Dall’osservazione della Tav. 04 è possibile notare come il perimetro del PUC insista su un complesso caratterizzato da permeabilità primaria di grado medio.

7. CARATTERISTICHE LITOLOGICO-TECHICHE (Tav. 05)

Al fine di caratterizzare in modo qualitativo, le proprietà meccaniche dei litotipi affioranti nell’area di studio ed in un suo intorno significativo, in tav. 05, sono stati rappresentati, attraverso appositi tematismi, le Unità Litologico Tecniche (ULT), accorpate sulla base del comportamento fisico meccanico atteso in funzione delle caratteristiche litostratigrafiche e dei dati fisico-meccanici disponibili.

All’interno dell’area di studio ed in un suo intorno significativo sono state individuate le seguenti Unità Litologico Tecniche:

A – Terreni granulari sciolti con buone caratteristiche fisico-meccaniche (BAM) B.1 – Unità complessa a comportamento prevalentemente litoide (APA) B.2 – Unità complessa a comportamento litoide/attritivo in funzione delle variazioni locali (FPE)

Nella carta litotecnica sono stati inoltre riportati gli elementi strutturali, comprese le misure di strato, indicative dell’assetto giaciturale locale delle unità.

Le indagini di supporto alla realizzazione di annessi agricoli, cantina ed invaso artificiale, realizzate nell’anno 2015 (Sabatini, 2015), hanno fornito la parametrizzazione geotecnica delle unità affioranti nell’area in esame. Di seguito si riportano i dati forniti nelle relazioni geologiche e geotecniche relative a tali studi:

FPE (Sabbie calcaree e travertini del Fiume Pecora)

Nelle aree indagate (porzione pedecollinare), tale unità è rappresentata da “limo sabbioso-argilloso” di spessore variabile fra 2,5 e 10 m. I parametri caratteristici ricavati sono i seguenti: “ Nsptk 12 Drk 43,70% Wnk 16,0% nk 41,82% ek 0,45 sr 68,00% φ'k 16 ° c'k 0.09 kg/cmq Eyk 157,85 kg/cmq Edk 67,6 kg/cmq γ k 1,90 t/mc γsatk 2,50 t/mc”

BAM (Conglomerato di Montebamboli)

Nelle aree indagate (aree di pertinenza della Villa Il Tesoro), tale unità è rappresentata da “limo e limo argilloso debolmente ghiaioso con detrito” . I parametri caratteristici ricavati sono i seguenti: “ Dr 61,41% φ 35° Ey 215 kg/cmq Ed 168 kg/cmq γ 2,11 t/mc γ sat: 2,50 t/mc k0 5,33 kg/cmc”

APA (Formazione delle Argille a Palombini)

“Al fine di parametrizzare la sottostante formazione delle Argille a Palombini si assumono valori minimi per formazioni flyschoidi con componente litoide, tratti da dati di letteratura; tali valori sono cautelativi ed a favore della sicurezza.

γk 2.100 t/mc γsatk 2.200 t/mc φ' k 27 ° c'k 0.80 kg/cmq

[…] di seguito si riportano i parametri, cautelativi, ottenuti dall’elaborazione della prova penetrometrica SPT nel foro di sondaggio S4 che ha fornito “rifiuto” (Nspt > 50) dopo un avanzamento di 50 cm.

Edk = 390,00 kg/cmq Eyk = 378,00 kg/cmq K0k = 10,62 kg/cmc”

8. PENDENZA DEL TERRENO (Tav. 06)

Lo studio morfologico si completa con quello clivometrico (Carta delle pendenze: Tav. 06): tale elaborato è stato eseguito a partire dal rilievo LiDAR, reso disponibile dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, per mezzo degli OpenData Regione Toscana.

Il DTM, fornito dalla Regione Toscana con una risoluzione a terra di 1 m, è stato processato, in ambiente GIS, al fine di ottenere la carta delle pendenze. Il processo logico che ha portato alla redazione dell’elaborato si basa sul calcolo della derivata del DTM e successivi filtraggi che permettono di meglio apprezzare il tematismo, in funzione della scala scelta per la redazione. Al fine di ottimizzare lo studio clivometrico, sulla base delle caratteristiche del dataset, la pendenza è stata suddivisa in classi come di seguito indicato:

- Classe 1 (0% - 5%) - Classe 2 (5% - 10%) - Classe 3 (10% - 15%) - Classe 4 (15% - 25%) - Classe 5 (25% - 35%) - Classe 6 (oltre il 35%)

L’assetto clivometrico, nel complesso del perimetro è piuttosto blando, (Classi 1 e 2); pendenze più marcate si osservano sui versanti a NW e SE (fino alla classe 5). Piccoli lembi di territorio ricadenti in Classe 6 di pendenza sono associabili a riporti artificiali e manufatti (argini, muri e rilevati).

9. CARTA DELLE FREQUENZE FONDAMENTALI DEI DEPOSITI (Tav. 07)

Sulla base di quanto riportato nelle linee guida ICMS ( Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica, redatto a cura della Protezione Civile nel 2008 ), è stata redatta la carta delle frequenze fondamentali di risonanza dei depositi. Tale elaborato è stato ottenuto a partire dalla campagna geofisica eseguita dallo scrivente nel maggio 2017, che ha previsto n. 11 punti di misura tramite l’impiego della tecnica HVSR. La 17

relazione illustrativa della campagna geofisica, comprensiva di elaborazione dati, è riportata in allegato appendice alla presente.

Nella carta sono riportate, attraverso idonea simbologia, le frequenze di risonanza individuate dallo studio geofisico. I risultati dell’indagine, come riportato in relazione, sono coerenti con i risultati delle altre indagini disponibili. Le frequenze di risonanza ottenute variano fra un minimo di 3,2 Hz ed un massimo di 9,2 Hz, valori tipici di aree con substrato sismico poco profondo. L’area interessata dalla variante presenta valori di frequenza fondamentale compresi fra 9,2 (±0,24) Hz e 5,2 (±0,16) Hz, ottenuti rispettivamente nei punti HV4 ed HV3 (vedi tav. 01).

10. MICROZONAZIONE SISMICA (Tav. 08)

La carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica (MOPS di livello 1) è stata redatta secondo quanto espresso dalle linee guida fornite dalla protezione civile “ Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica ” (ICMS).

La carta MOPS prevede la suddivisione del territorio in zone omogenee dal punto di vista degli effetti locali attesi in contesto sismico. La pericolosità sismica ricavabile da questa zonazione può dare una stima (qualitativa o quantitativa, a seconda del livello di approfondimento) dello scuotimento dovuto ad un evento sismico tramite metodi probabilistici o deterministici.

L’amplificazione locale è definita come il rapporto fra il moto sismico alla superficie ed il moto ideale, ovvero il moto su ipotetica roccia in posto:

Definito l’andamento di questo parametro nel territorio, sarà possibile definire modificazioni di ampiezza e frequenza di un sisma dovute ad effetti locali.

Lo studio di MS permette di classificare il territorio, in base a quanto detto sopra, in tre tipi di zone: • Zone stabili: zone in cui il moto sismico non viene amplificato rispetto alle condizioni di “roccia rigida o pianeggiante” (AL=1; lo scuotimento è uguale alla pericolosità di base). Comprendono quelle zone in cui affiora il substrato sismico (o si trova a profondità minore di 5 metri). • Zone stabili soggette ad amplificazioni locali: aree in cui sono attese amplificazioni rispetto al caso ideale (pericolosità di base), dovute a cause litostratigrafiche e/o geomorfologiche. Si tratta di aree in cui i terreni di copertura hanno uno spessore maggiore di 5 metri. All’interno di questa zona sono state definite delle sottozone con caratteristiche litologico-tecniche e sismo-stratigrafiche omogenee. • Zone instabili: aree in cui sono presenti, o suscettibili di attivazione, fenomeni di deformazione permanente del territorio, indotti o innescati dal sisma. Sono comprese in questa zona, tutte quelle aree che sono soggette a dissesti geomorfologici in atto o di cui non è definibile lo stato di attività (non presenti all’interno dell’area di studio), fenomeni di liquefazione (terreni con componente sabbiosa in cui la falda ha una profondità inferiore ai 15 metri), fenomeni legati a faglie attive o capaci (non presenti all’interno dell’area di studio MS), fenomeni di cedimento differenziale (individuabili al contatto fra terreni con competenza diversa con un buffer di 30 metri a cavallo dei contatti stessi). La sovrapposizione di più zone instabili è stata evidenziata con apposito sovrassegno.

Per la redazione dello studio MS si è resa necessaria una elaborazione dei dati di base, dai quali si sono desunte le caratteristiche geometriche e geotecniche delle formazioni geologiche presenti nell’area.

La profondità del substrato sismico è stata determinata a partire dai dati disponibili per l’area di indagine, ovvero la carta geologica e le indagini geognostiche e geofisiche.

L’area interessata dalla variante urbanistica ricade a cavallo delle zone 2 e 3, suscettibili di amplificazione locale, in virtù del contrasto di impedenza tra copertura (Conglomerato di Montebamboli) e substrato sismico (Argille a Palombini).

11. CARTE DI PERICOLOSITA’

In ottemperanza al D.P.G.R. 53/R/2011 sono state redatte le carte di pericolosità relative all’area in esame. Gli aspetti di cui è stata valutata la pericolosità sono quelli caratteristici del territorio studiato ovvero: pericolosità geologica, pericolosità idraulica, pericolosità sismica locale.

Le carte di pericolosità, insieme alla valutazione della vulnerabilità delle falde (Tav. 12), costituiscono lo strumento di base per l’attribuzione della fattibilità relativamente alle opere in progetto.

11.1 Pericolosità Geologica (Tav. 09)

In virtù delle caratteristiche geologiche e geomorfologiche dell’area in esame, sono state individuate e delimitate le seguenti aree omogenee dal punto di vista della pericolosità geologica (ai sensi del DPGR 53/R/2011):

G.2 (Pericolosità Geologica Media): aree con elementi geomorfologici, litologici e giaciturali dalla cui valutazione risulta una bassa propensione al dissesto.

L’area interessata dal PUC rientra completamente in Classe di Pericolosità Geologica G.2.

11.2 Pericolosità Idraulica (Tav. 10)

La pericolosità idraulica è stata attribuita sulla base di quanto previsto dal P.G.R.A. (Piano di Gestione del Rischio Alluvioni) del distretto idrografico dell’Appennino Settentrionale (Unit of Management Toscana Costa), approvato con DCR 231 e 232 del 2015.

Alla luce di quanto sopra, nell’area di studio, sono state individuate e delimitate le aree caratterizzate dalle seguenti classi di pericolosità da alluvione fluviale

- P.1 (Pericolosità bassa: alluvioni rare e di estrema intensità): corrispondenti alla classe I.2 prevista dal D.P.G.R. 53/R/2011 - P.2 (Pericolosità media: alluvioni poco frequenti): corrispondenti alla classe I.3 prevista dal D.P.G.R. 53/R/2011 - P.3 (Pericolosità elevata: alluvioni frequenti): corrispondenti alla classe I.4 prevista dal D.P.G.R. 53/R/2011

Le restanti aree (tra cui ricade il perimetro del PUC), ricadenti in I.1 ai sensi del D.P.G.R 53/R/2011, non sono classificate dal P.G.R.A..

11.3 Pericolosità Sismica Locale (Tav. 11)

La carta della pericolosità sismica locale riprende quanto emerso dallo studio di MS, come indicato dal DPGRT 53/R/2011 al punto C.5. La redazione di questa carta, in base alla normativa, prevede infatti di suddividere il territorio in quattro classi di pericolosità, definite in base alle previsioni di amplificazione del sisma ricostruite nello studio di MS. Nel caso in esame non sono presenti zone a pericolosità molto elevata, pertanto sono state individuate le seguenti classi: 19

• Pericolosità sismica locale elevata (S3): terreni suscettibili di liquefazione dinamica; zone di contatto tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche significativamente diverse; zone stabili suscettibili di amplificazioni locali caratterizzate da un alto contrasto di impedenza sismica atteso fra copertura e substrato rigido entro alcune decine di metri.

• Pericolosità sismica locale media (S2): zone stabili suscettibili di amplificazioni locali che non rientrino tra quelli previsti dalla classe S3

• Pericolosità sismica locale bassa (S1): zone stabili caratterizzate dalla presenza di litotipi assimilabili al substrato rigido in affioramento con morfologia pianeggiante o poco inclinata e dove non si ritengono probabili fenomeni di amplificazione o instabilità indotta dalla sollecitazione sismica.

Dalla lettura della carta si nota come le zone caratterizzate da maggiore pericolosità sismica locale (S.3) corrispondano alle aree di fondovalle, ove sono presenti sedimenti sciolti (seppure intercalati con livelli travertinosi) che potrebbero dar luogo, in caso di sisma, sia a fenomeni di liquefazione, sia ad amplificazioni dovute al contrasto di impedenza con il substrato sismico. Le aree di affioramento delle Argille a Palombini corrispondono alle zone a pericolosità minore (S.1); la casse di pericolosità S.2, entro cui ricade il perimetro di variante, comprende le aree di affioramento del Conglomerato di Montebamboli.

12. VULNERABILITA’ DELLE FALDE (Tav. 12)

Al fine di individuare e zonare le aree da tutelare in virtù della presenza di acquiferi affioranti, sono state attribuite le classi di vulnerabilità delle falde, in funzione della permeabilità relativa dei complessi idrogeologici individuati:

V.4 (Vulnerabilità Molto Elevata): Complessi idrogeologici acquiferi affioranti od in continuità idraulica con la superficie.

V.3 (Vulnerabilità Elevata): Complessi idrogeologici a permeabilità media affioranti.

V.2 (Vulnerabilità Media): Complessi idrogeologici a bassa permeabilità affioranti.

Il perimetro del PUC è caratterizzato da una Vulnerabilità V.3 in virtù dell’affioramento di unità granulari mediamente permeabili (BAM).

13. FATTIBILITA’

Alla luce di quanto disposto dal DPGR 53/R/2011, le condizioni di attuazione delle previsioni urbanistiche ed infrastrutturali possono essere differenziate secondo le seguenti categorie di fattibilità:

• Fattibilità senza particolari limitazioni (F1): si riferisce alle previsioni urbanistiche ed infrastrutturali per le quali non sono necessarie prescrizioni specifiche ai fini della valida formazione del titolo abilitativo all'attività da svolgere.

• Fattibilità con normali vincoli (F2): si riferisce alle previsioni urbanistiche ed infrastrutturali per le quali è necessario indicare la tipologia di indagini e/o specifiche prescrizioni ai fini della valida formazione del titolo abilitativo all'attività da svolgere.

• Fattibilità condizionata (F3): si riferisce alle previsioni urbanistiche ed infrastrutturali per le quali, ai fini della individuazione delle condizioni di compatibilità degli interventi con le situazioni di pericolosità riscontrate, è necessario definire la tipologia degli approfondimenti di indagine da svolgersi in sede di predisposizione dei piani complessi di intervento o dei piani attuativi o, in loro assenza, in sede di predisposizione dei progetti.

• Fattibilità limitata (F4): si riferisce alle previsioni urbanistiche ed infrastrutturali la cui attuazione è subordinata alla realizzazione di interventi di messa in sicurezza che vanno individuati e definiti sulla base di studi, dati da attività di monitoraggio e verifiche atte a determinare gli elementi di base utili per la predisposizione della relativa progettazione.

Sulla base degli elaborati redatti nel presente studio, il perimetro di Variante è caratterizzato dalle seguenti condizioni di Pericolosità:

Pericolosità Geologica: G.2 Pericolosità Idraulica: n.d./I.1 Pericolosità Sismica Locale S.2

Inoltre, sull’area in esame insiste una Vulnerabilità delle Falde V.3 .

In virtù di quanto sopra, viene proposta la seguente attribuzione di fattibilità per i vari aspetti trattati (geologico, idraulico, sismico, vulnerabilità delle falde):

Interventi Fattibilità Geolo gica Idraulica Sismica Vulnerabilità Ampliamenti dei fabbricati esistenti F.2 F.1 F.2 F.2 Nuova edificazione F.2 F.1 F.2 F.2 Aree Verdi F.1 F.1 F.1 F.1 Piscine e strutture sportive in genere F.2 F.1 F.2 F.2 Parcheggi F.1 F.1 F.1 F.1 Viabilità, pavime ntazioni con manto permeabile F.1 F.1 F.1 F.1 Gazebo, tettoie F.1 F.1 F.1 F.1 Volumi interrati destinati a locali tecnici o F.2 F.1 F.2 F.2 parcheggi o cantine (non aziendali) Opere relative allo smaltimento acque reflue F.2 F.1 F.1 F.3 Sottoservizi a rete F.1 F.1 F.1 F.1 Installazione di impianti per la produzione di energia da FER (fonti energia rinnovabili): mini F.2 F.1 F.2 F.2 eolico, fotovoltaico

Anche dal punto di vista geotecnico non si ravvisano motivi ostativi alle realizzazioni previste nel PUC. Ai fini del rilascio dei singoli titoli abilitativi per ogni intervento previsto nel PUC dovrà essere effettuata idonea indagine geologico tecnica secondo quanto previsto dalla DPGRT 36/2009 e dalle NTC 2008 e ss.mm.ii.

Follonica, Ottobre 2017

Dr. Geol. Lorenzo Fanciulletti

APPENDICI

• Indagine Geofisica di Sismica Passiva a Stazione singola HVSR (Fanciulletti L., 2017)

• Caratterizzazione geologica ed idrogeologica ai fini della ricerca d’acqua per realizzazione pozzo ad uso irriguo: Indagine geoelettrica ed elaborazione tomografica 2D (Fanciulletti L.; Marrocchesi M., 2016)

• Indagini di supporto alla realizzazione di annessi agricoli, cantina ed invaso artificiale (Sabatini J., 2015).

Sommario

1.0- Premessa ...... 5 2.0- Ubicazione studio Geofisico ...... 5 3.0- Geologia e Geomorfologia ...... 7 4.0- Cenni teorici sul metodo HVSR ...... 11 5.0 - Strumentazione ...... 13 6.0 - Processing ...... 14 7.0 - Misure HVSR ...... 16 7.1 - Misura n°1 - “HV 1” ...... 16 7.2 - Misura n°2 - “HV 2” ...... 19 7.3 - Misura n°3 - “HV 3” ...... 23 7.4 - Misura n°4 - “HV 4” ...... 27 7.5 - Misura n°5 - “HV 5” ...... 31 7.6 - Misura n°6 - “HV 6” ...... 34 7.7 - Misura n°7 - “HV 7” ...... 35 7.8 - Misura n°8 - “HV 8” ...... 39 7.9 - Misura n°9 - “HV 9” ...... 43 7.10 - Misura n°10 - “HV 10” ...... 47 7.11- Misura n°11 - “HV 11” ...... 51 8.0 - Valutazione della qualità delle misure HVSR ...... 55 9.0 - Discussione dei risultati e conclusioni ...... 57

1.0 -Premessa

Il presente documento riferisce sulle prove geofisiche, di tipo sismico passivo a stazione singola, condotte a supporto dellavalutazione di fattibilità geologica relativamente alla Variante al Regolamento Urbanistico ed al Piano Strutturale del Comune di Massa Marittima, avente ad oggetto la zona D2 “Albergo di Campagna” Area Podere Il Tesoro.

Lo studio di microzonazione sismica (MS) di 1°livello, consiste in una raccolta ragionata dei dati di natura geologica, geofisica e geotecnica preesistenti e/o acquisiti al fine di suddividere il territorio studiato in microzone, qualitativamente omogenee dal punto di vista del comportamento sismico. Tale approfondimento è finalizzato alla realizzazione della Carta delle microzone omogenee in prospettiva sismica (MOPS1°livello)e quindi alla valutazione della pericolosità sismica locale.Lo scopo dello studio è quello di evidenziare le criticità e identificare le aree per le quali sono richiesti studi di approfondimento.

Lo studio è in ottemperanza alle vigenti norme di governo del territorio, sia per l’aspetto urbanistico, sismico e geologico:

• L.R. 01/2005 e ss.mm.ii. “Norme per il governo del territorio” • D.P.G.R. 53/R/2011 e ss.mm.ii. “Regolamento di attuazione dell’articolo 62 della legge regionale 3 gennaio 2005, n.1 (Norme per il governo del territorio) in materia di indagini geologiche.” • L.R. 65/2014 e ss.mm.ii. “Norme per il governo del territorio” • O.P.C.M. 3519/2006 “Criteri generali per l’individuazione delle zone sismiche per la formazione e l’aggiornamento degli elenchi delle medesime zone” • D.P.G.R. 421/2014 “Aggiornamento della classificazione sismica regionale” • Specifiche tecniche definite negli ICMS (“Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica”, Dipartimento della Protezione Civile, 2008) nonché sulla base delle specifiche tecniche di cui all’ O.P.C.M.3907/2010

Il Comune di Massa Marittima, in base alla OPCM n° 3519/2006 ed al DPGR 421/2014, ricade in classe 3 di pericolosità sismica di base.

2.0 - Ubicazione studio Geofisico

La Variante Urbanistica riguarda l’Area Podere Il Tesoro, nel Comune di Massa Marittima. Il sito di studio è situato circa 5 km a SW rispetto al capoluogo comunale, lungo la Via Valpiana, che collega la frazione di Valpiana alla Strada Provinciale Marsiliana. L’area di studio è coperta dalla Carta Tecnica Regionale alla scala 1:10000 (anno 2010), fogli 306140 e 306150; il dato altimetrico è garantito dalla copertura LiDAR (risoluzione a terra 1mx1m, anno 2008), resa disponibile dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare presso il servizio OpenData Regione Toscana (fogli 10i33 e 10i41).

Figura 1: Immagine, tratta da Google Earth, dell'area studiata (evidenziata in rosso) tramite l’indagine Geofisica passiva a stazione singola. In giallo il perimetro di variante.

Le indagini geofisiche “HVSR” sono state pianificate ed eseguite secondo una maglia regolare di lato 250 m, comprendente l’area interessata dalla variante ed un suo intorno significativo. Di seguito si riportano le coordinate metrichedei punti di misura (sistema di riferimento “Gauss-Boaga Roma40”, EPSG 3003):

HVSR ID Coordinata x Coordinata y

“HV 1” 1650156 4764901

“HV 2” 1649978 4764730

“HV 3” 1649979 4764972

“HV 4” 1649709 4764970

“HV 5” 1649700 4765209

“HV 7” 1649452 4764947

“HV 8” 1649927 4765237

“HV 9” 1649689 4765448

“HV 10” 1649459 4765268

“HV 11” 1649655 4764613

Tabella 1: coordinate metriche dei punti di misura

Figura 2: Corografia dell'area in esame. Con le crocette marroni sono indicati i punti di misura.

3.0 - Geologia e Geomorfologia

Sulla base dei dati raccolti durante la campagna di rilevamento del Giugno 2016 per lo studio denominato “Caratterizzazione Geologica ed Idrogeologica ai fini della ricerca d’acqua per realizzazione pozzo ad uso irriguo, località Pod.Il Tesoro, Massa Marittima (GR)”, delle indagini elettrotomografiche eseguite nell’ambito dello stesso studio idrogeologico (Luglio 2016) edelle indagini geofisiche e geognostiche eseguite nell’Aprile 2015 per la “Realizzazione di annessi agricoli in località Podere Tesoro”, è stato possibile dettagliare i vari aspetti geologici caratterizzanti l’area di studio.

Figura 3:estratto (non in scala) della Tav.2 degli elaborati - Carta Geologica

All’interno dell’area interessata dal rilevamento geologico-strutturale (studio idrogeologico 2016) sono state distinte e descritte le seguenti unità litostratigrafiche, in riferimento alla scala di rilevamento (1:10000) dettata dalla cartografia topografica disponibile per l’area (CTR 1:10000 Regione Toscana):

DEPOSITI CONTINENTALI QUATERNARI

ALLUVIONI ATTUALI (b): Ghiaie, sebbie e limi presenti nei principali fondivalle attualmente soggetti ad apporti sedimentari da parte dei corsi d’acqua (Olocene).

UNITA’ SEDIMENTARIE NEOGENICO-QUATERNARIE

SABBIE CALCAREE E TRAVERTINI DEL FIUME PECORA (FPE): All’interno dell’area di studio, possono essere riconosciute due facies, non distinguibili cartograficamente ma ben riconoscibili in affioramento: travertini fitoclastici e fitoermali in bancate di spessore plurimetrico, affioranti nei pressi del Pod. Tesorino, nella porzione settentrionale della proprietà della committenza, nella piana antistante il Pod. Sontroncino e nella loc. Cavette di Marsiliana, ove questa pietra veniva in passato estratta; limi argillosi e sabbie calcaree con incrostazini travertinose, affioranti principalmente nella zona di nuova edificazione sita all’interno della proprietà e nei settori centrali della valle del F. Pecora. Nelle porzioni in cui è riconoscibile una stratificazione, questa assume giacitura sub-orizzontale. Dai dati di terreno, lo spessore massimo della formazione non è valutabile in quanto non affiora la base. L’unità ricopre, in discordanza sia le Argille a Palombini sia il Conglomerato di Montebamboli (Pleistocene medio - superiore).

CONGLOMERATO DI MONTEBAMBOLI (BAM): Nella zona indagata le caratteristiche stratigrafiche dell’unità sono spesso obliterate dall’attività agricola che vi insiste da tempo immemore. Negli affioramenti ove la formazione non risulta interessata da rimaneggiamento, ovvero nella fascia pedecollinare boscata a sud di C. Padule di Moreta, questa presenta i caratteri stratigrafici tipici: congolomerati eterometrici, con ciottoli prevalentemente riferibili ad unità di affinità ligure, in matrice sabbiosa-limosa di colore rosso intenso; in alcuni casi è documentabile la presenza di cemento calcareo in zona intraclastica. L’unità poggia in discordanza sul substrato preneogenico (Argille a Palombini) ed è coperta, a sua volta, tramite contatto discordante, dalle Sabbie Calcaree e Trevertini del Fiume Pecora. Lo spessore massimo della formazione non è valutabile, ma, nel settore sud-occidentale dell’area di rilevamento, questo supera i 60 m (Turoliano).

UNITA’ TETTONICA OFIOLITIFERA DELLE ARGILLE A PALOMBINI

ARGILLE A PALOMBINI (APA): Nell’area indagata, i caratteri stratigrafici originali delle Argille a Palombini, come nel caso dei Conglomerati di Montebamboli, sono parzialmente obliterati dalle attività agricole. I settori ove questa unità presenta i suoi caratteri originali sono localizzabili nelle aree boscate del settore nord (Poggio di Becone) e del settore sud (Poggio Vaccarino). Le litologie che compongono la formazione sono: • Argilliti grigio scure, avana e marroni, fogliettate e scagliettate • Calcari e calcari marnosi di colore variabile dal grigio chiaro al grigio scuro, a grana finissima, parzialmente silicizzati e caratterizzati da frattura concoide • Calcareniti grigio-marroni • Arenarie silicoclastiche di colore marrone-rossastro All’interno dell’area rilevata è stato possibile distinguere cartograficamente, in alcuni casi, due membri con particolari caratteristiche stratigrafiche: un membro calcareo (APAa) in cui la componente litologica principale è rappresentata da calcari e calcari marnosi parzialmente silicizzati, a grana finissima, in banchi di spessore metrico e plurimetrico stratificati, a cui si alternano livelli di argilliti di esiguo spessore e banchi di calcareniti; un membro arenitico silicoclastico (APAb).

La formazione è ricoperta, mediante contatti di natura discordante, da tutte le unità neogenico-quaternarie; lo spessore non è valutabile, poiché, nell’area rilevata non affiora la base. (Aptiano Sup. – Cenomaniano Medio-Inf.)

La carta geomorfologica è stata redatta a partire dal rilevamento geologico eseguito dagli scriventi nel 2016, integrando quanto proposto in letteratura. Durante il rilevamento sono state individuate e cartografate forme e depositi riconducibili a due agenti morfogenetici principali: l’ambiente fluviale e quello carsico. I depositi alluvionali (sabbie e travertini) riempiono le zone di fondovalle, ove scorre il F. Pecora. Tali depositi, in virtù delle loro caratteristiche litologiche (ingente presenza di travertini), e del contesto morfoclimatico, sono sede di depressioni a carattere carsico (doline). Nella carta sono inoltre stati evidenziati gli elementi idrografici (fiumi ed invasi) e quelli strutturali (faglie e giaciture di strato).

Figura 4: estratto della Tav.3 degli elaborati - Carta Geomorfologica

Il perimetro di variante è ubicato sulla porzione culminale di un rilievo morfologico con allungamento in direzione ca. N045, caratterizzato dall’affioramento del Conglomerato di Montebamboli. L’area risulta nel complesso stabile e non vi sono indizi di movimenti di versante.

In tutta la zona di Massa Marittima – Valpiana sono inoltre presenti doline di varia morfologia e dimensione, valli cieche e inghiottitoi a testimonianza di un diffuso carsismo epigeo, e numerose grotte, anche collegate tra loro con uno sviluppo totale di circa 2 km, a testimonianza di un carsismo ipogeo molto importante. Le doline presenti nella valle del fiume Pecora sono probabilmente riconducibili alla erosione/solubilizzazione di lenti travertinose presenti al di sotto dei sedimenti quaternari, che ha avuto come conseguenza il collasso delle stesse; resti del litotopo travertinoso si trovano sul fondo delle piccole depressioni.

4.0 -Cenni teorici sul metodo HVSR

La prova, comunemente nota con il termine H/V, fu applicata per la prima volta da Nogoshi e Igarashi (1970) e resa popolare da Nakamura (1989). Si tratta di una valutazione sperimentale dei rapporti di ampiezza spettrale fra le componenti orizzontali (H) e la componente verticale (V) delle vibrazioni ambientali sulla superficie del terreno misurati in un punto con un apposito sismometro a tre componenti: per questo motivo la prova assume anche la denominazione di prova HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio).

Nel campo delle vibrazioni ambientali sono presenti sia onde di volume (P e S) che onde di superficie (Love e Rayleigh): la frazione di energia associata alla componentedi onde di volume rispetto a quelle di onde superficiali varia da caso a caso e dipende dall’intervallo di frequenze considerato.

Figura 5: onde P, onde S, onde di Rayleigh, onde di Love

Indipendentemente dalla natura del campo d’onde, la funzione H/V sarà sempre caratterizzata da valori massimi in corrispondenza della frequenza di risonanza delle onde S. In assenza di contrasti di impedenza alla base della copertura, il rapporto H/V sarà all’incirca unitario, sia nel caso di rumore ambientale dominato da onde di volume, che da onde di superficie. Studi teorici e osservazioni sperimentali mostrano che esiste una relazione non lineare tra l’ampiezza dei massimi della curva H/V e l’entità del contrasto di impedenza sismica alla base della copertura. Altri fattori che influenzano l’ampiezza dei massimi H/V sono il contributo delle diverse fasi sismiche, lo smorzamento, il rapporto di Poisson nelle coperture e la distribuzione delle sorgenti attorno al ricevitore (“Tecniche sismiche passive: indagini a stazione singola-D. Albarello, S. Castellaro-2011”).

La forma di un’onda registrata in un sito oggetto di indagine è funzione: 1. della forma dell’onda prodotta dall’insieme delle sorgenti “s” dei microtremori; 2. della modalità di acquisizione dello strumento in funzione dei parametri e delle caratteristiche strumentali; 3. del percorso dell’onda dalle sorgenti “s” fino alla posizione “x”del sito oggetto di indagine e dei processi di attenuazione, riflessione, rifrazione e canalizzazione di guida d’onda.

Proprio in considerazione di quest’ultimo punto, si denota l’importanza della scelta del posizionamento dello strumento.

L’esito della prova è una curva sperimentale che rappresenta il valore del rapporto fra le ampiezze spettrali medie delle vibrazioni ambientali in funzione della frequenza di vibrazione (Fig.6). Le frequenze alle quali la curva H/V mostra dei massimi sono legate alle frequenze di risonanza del terreno al di sotto del punto di misura; in generale, la stima della frequenza di risonanza sarà tanto più precisa quanto maggiore è il contrasto di impedenza sismica responsabile del fenomeno (“Tecniche sismiche passive: indagini a stazione singola-D. Albarello, S. Castellaro- 2011”).

Figura 6: esempio di rapporto spettrale H/V

Le conoscenze e le informazioni che si possono ottenere dall’analisi ed interpretazione di una indagine HVSR sono i seguenti:

• frequenza caratteristica di risonanza del sito (f0), che rappresenta un parametro fondamentale per il corretto dimensionamento degli edifici. La f0 è necessaria per la redazione della carta di

Microzonazione sismica (MS) e per quella delle MOPS di 1°livello (“Microzone Omogenee in Prospettiva Sismica”), elaborati di supporto alla pianificazione urbanistica; • frequenza fondamentale di risonanza di un edificio, qualora la misura venga effettuata all’interno dello stesso. • sismo-stratigrafia (comprendente il parametro Vs30) con un ampio range di profondità di indagine. Tale interpretazione deriva dall’inversione del dato HVSR e quindi necessita di conoscenze approfondite dell’assetto geologico locale.

La conoscenza delle frequenze fondamentali di risonanza dei terreni di fondazione e delle strutture antropiche che vi si trovano, è di cruciale importanza in quanto, se questi due parametri dovessero coincidere, in caso di sisma, si creerebbe il cosiddetto fenomeno della “doppia risonanza”.

Le frequenze fondamentali di risonanza di terreni e strutture possono essere misurati direttamente (tramite l’impiego della tecnica HVSR), oppure ricavati, in modo approssimato, attraverso relazioni empiriche: • In casi semplici (coperture soffici al di sopra di un basamento sismico rigido), è possibile stabilire una relazione fra la profondità H del substrato sismico, la velocità media delle onde S all’interno dello strato superficiale (Vs) e la frequenza di risonanza fondamentale f0: = 4 𝑉𝑉𝑉𝑉 • Grossolanamente, la frequenza fondamentale𝒇𝒇𝒇𝒇 di un edificio può essere ricavata come di seguito (“Effetti di sito e Vs30: una risposta alla normativa𝐻𝐻 antisismica-Francesco Mulargia , Silvia Castellaro e Piermaria Luigi Rossi”): 10 = 𝐻𝐻𝐻𝐻 Dove n=n° piani dell’edificio. 𝒇𝒇𝒇𝒇 𝑛𝑛

5.0 - Strumentazione

Lo strumento utilizzato è un “EchoTromo HVSR 3” della AMBROGEO, un sismografo a 3 canali per la registrazione passiva (H/V) ed attiva (MASW a 3 canali). I dati acquisiti in campagna sono stati processati attraverso l’utilizzo del software “Easy HVSR” della GEOSTRU.

Di seguito si riportano le principali caratteristiche tecniche del sismografo: • Numero di canali - 3 con input differente; • Conversione AD - 24 bit; • Range dinamico - 130 dB @ 1 ms PG>0 dB / 120 dB @ 1 ms PG>18 dB; • Cross Talk - >90 dB; • Preamplificazione Gain - 1-2-4-8-16-32; • Frequenza di lavoro MASW - da 0 a 400 Hz (1KSPS); • Frequenza di lavoro HVSR - selezionabile / 78-157-311-415-622-1244 Hz; • Intervallo campionamento - 12.8-6.4-3.2-2.4-1.6-0.8 ms;

• Record Lenght - dipende dalla capacità della SD Card; • Distorsione (THD) - 0.0004 %; • Seganle Max di Input - 1 Vpp, 0 dB; • CMR - 110 dB (fCM-60 Hz / fDATA – 30 kSPS); • Noise - 0.25 uV, 2 ms / 36 dB; • Delay dell’inizio registrazione - da 0 a 100 sec; • Range di Temperatura - da -30 °C a + 70°C; • Power - 9.6 Volt; • Formato Output - SEGY / SAF (Sesame ASCII Format).

Figura 5: EchoTromo HVSR 3” AMBROGEO, con geofono da 2 Hz

Per l’acquisizione è stato utilizzato un geofono tridirezionale da 2 Hz.

6.0 - Processing

Si esegue una registrazione del rumore ambientale lungo tre direzioni ortogonali tra loro (x,y,z) con una singola stazione. Tale registrazione deve essere effettuata, secondo le indicazioni del progetto SESAME, per una durata non inferiore ai 20 minuti.

Si esegue un’operazione detta di windowing, in cui le tre tracce registrate vengono suddivise in finestre temporali di prefissata durata. Secondo le indicazioni del succitato progetto SESAME tale dimensione, detta Long Period, deve essere almeno pari ai 20 secondi. Si ottiene così un insieme di finestre “long”, che sono sincronizzate fra le tracce.Queste finestre vengono filtrate in base a dei criteri che permettono di individuare l’eventuale presenza di transienti (disturbi temporanei con grandi contributi nelle frequenze alte) o di fenomeni di saturazione.

Per ciascuna delle finestre rimanenti, quindi ritenute valide, viene valutato lo spettro di Fourier. Quest’ultimo viene sottoposto a tapering e/o lisciamento secondo una delle varie tecniche note in letteratura e ritenute idonee.

Successivamente si prendono in considerazione gli spettri delle finestre relative alle tracce orizzontali in coppia. Ovvero, ogni spettro di una finestra per esempio della direzione X, ha il suo corrispettivo per le finestre nella direzione Y, vale a dire che sono relative a finestre temporali sincrone. Per ognuna di queste coppie viene eseguita una somma tra le componenti in frequenza secondo un determinato criterio che può essere, ad esempio, una semplice media aritmetica o una somma euclidea.

Per ciascuna coppia di cui sopra, esiste lo spettro nella direzione verticale Z, ovvero relativo alla finestra temporale sincrona a quelle della coppia. Ogni componente in frequenza di questo spettro viene usato come denominatore nel rapporto con quello della suddetta coppia. Questo permette quindi di ottenere il ricercato rapporto spettrale H/V per tutti gli intervalli temporali in cui viene suddivisa la registrazione durante l’operazione di windowing.

Eseguendo per ciascuna frequenza di tali rapporti spettrali una media sulle varie finestre, si ottiene il rapporto spettrale H/V medio, la cui frequenza di piccof0 (frequenza in cui è localizzato il massimo valore assunto dal rapporto medio stesso) rappresenta la deducibile stima della frequenza naturale di vibrazione del sito: per quanto riguarda invece l'ampiezza del picco H/V (A0) questo al momento non sembra essere direttamente relazionabile all'amplificazione sismica in senso assoluto, ma debba essere interpretato per distinguere quali siti amplificano più di altri.

L’ulteriore ipotesi che questo rapporto spettrale possa ritenersi una buona approssimazione dell’ellitticità del modo fondamentale della propagazione delle onde di Rayleigh, permette di confrontare questi due al fine di ottenere una stima del profilo stratigrafico. Tale procedura, detta di inversione, consente di definire il profilo sostanzialmente in termini di spessore e velocità delle onde di taglio. Avendo quindi una stima del profilo della velocità delle onde di taglio, è possibile valutarne il parametro Vs30.

7.0 - Misure HVSR

Le misure sono state eseguite secondo i dettami delle linee guida del progetto SESAME (progetto europeo, Site Effects Assessment Using Ambient Excitations). Tale progetto, che ha coinvolto 14 istituti di ricerca e 85 ricercatori, costituisce attualmente uno dei riferimenti tecnici più seguiti in ambito europeo per il metodo HVSR.

Di seguito sono riportate le misure effettuate nel corso della campagna geofisica di fine Maggio 2017. Durate tale campagna sono state eseguite n. 11 misure secondo una maglia regolare di lato 250 m. La sigla relativa ad ogni indagine eseguita è del tipo “HV n”. 7.1 - Misura n°1 - “HV 1”

Data:25/05/2017 - 08:41 Coordinata x:1650156 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y:4764901 m Nord

Figura 6: Misura n°1 – HV1 Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazion 1200s Frequenza di campionamento: 157.00 Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 51 Numero finestre incluse nel calcolo: 51 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno&Ohmachi Percentuale di lisciamento: 10.00 % Coefficiente di banda: 20.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 15.00 Hz Frequenza minima: 0.50 Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento: Konno&Ohmachi Percentuale di lisciamento: 10.00 % Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 7.40 HZ ±0.22 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 6 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 8.00Hz Valore di disadattamento: 0.18 Valore Vs30: 639.63 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 1.95 18 0.34 183 2 1.95 21.95 20.7 0.32 673 3 23.9 35 20.6 0.3 1684

Profilo delle velocità delle onde di taglio 7.2 - Misura n°2 - “HV 2”

Dati generali

Data:25/05/2017 - 09:41 Coordinata x:1649978 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y:4764730 m Nord

Figura 7:Misura n°2 – HV2 Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento:157.00 Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 54 Numero finestre incluse nel calcolo: 54 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00 % Coefficiente di banda: 30.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 15.00Hz Frequenza minima: 0.50Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento::Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00% Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V:5.00 HZ ±0.21 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 1 Criterio verificato su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 6.95Hz Valore di disadattamento: 0.12 Valore Vs30: 626.34 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 3 18.4 0.38 250 2 3 19 20.7 0.36 650 3 22 20 20.6 0.3 1200

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.3 - Misura n°3 - “HV 3”

Dati generali

Data: 25/05/2017 - 10:40 Coordinata x:1649979 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y:4764972 m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento:157.00Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 8:Misura n°3 – HV3 Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 44 Numero finestre incluse nel calcolo: 44 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00 % Coefficiente di banda: 30.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima:10.00Hz Frequenza minima: 1.00 Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento:: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00% Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 5.20 HZ ±0.16 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 3 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 5.50 Hz Valore di disadattamento: 0.17 Valore Vs30: 615.14 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 2 18 0.37 245 2 2 20 20.7 0.37 600 3 22 15 20.6 0.3 1100

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.4 - Misura n°4 - “HV 4” Dati generali

Data: 25/05/2017 - 11:19 Coordinata x:1649709 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y:4764970 m Nord

Figura 9:Misura n°4 – HV4

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 78.00 Hz Numero campioni: 93600 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 48 Numero finestre incluse nel calcolo: 48 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00 % Coefficiente di banda: 30.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 15.00Hz Frequenza minima: 0.50Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00% Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 9.20 HZ ±0.24 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 5 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 9.95 Hz Valore di disadattamento: 0.17 Valore Vs30: 696.19 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 1.5 19 0.4 240 2 1.5 14 19.9 0.36 545 3 15.5 20 20.8 0.37 1300

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.5 - Misura n°5 - “HV 5”

Dati generali

Data: 25/05/2017 - 12:21 Coordinata x:1649700 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y:4765209 m Nord

Figura 10:Misura n°5 – HV5

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00 Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 27 Numero finestre incluse nel calcolo: 27 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 26.00 % Coefficiente di banda: 31.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 8.50 Hz Frequenza minima: 0.50 Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 26.00 % Tipo di somma direzionale:Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 4.40 HZ ±0.27 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 3 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 6.05Hz Valore di disadattamento: 0.15 Valore Vs30: 481.07 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 3 19 0.35 150 2 3 25 20.6 0.34 613 3 28 35 21 0.3 1290

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.6 - Misura n°6 - “HV 6”

La misura “HV 6” non è riportata in relazione dal momento che i dati ottenuti sono stati completamente falsati dalla presenza, nei pressi del punto di misura, di mezzi meccanici in opera; il segnale di disturbo prodotto dal mezzo meccanico si è rivelato predominante e di tipo impulsivo. Il rapporto segnale/rumore (SNR – Signal to Noise Ratio) si è mantenuto troppo basso per l’intera durata della misurazione, rendendo la curva H/V ottenuta non attendibile.

Figura 11: Misura n°6 - HV6

7.7 - Misura n°7- “HV 7”

Dati generali

Data: 25/05/2017 – 15:49 Coordinata x: 1649452 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y: 4764947m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00 Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce:Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 12:Misura n°7 - HV7

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 30 Numero finestre incluse nel calcolo: 30 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 10.00% Coefficiente di banda: 40.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 10.00 Hz Frequenza minima: 0.50 Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 10.00 % Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL 1° PICCO DEL RAPPORTO H/V: 4.55 HZ ±0.23 HZ

FREQUENZA DEL 2° PICCO DEL RAPPORTO H/V: 8.6 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 5 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 9.80 Hz Valore di disadattamento: 0.29 Valore Vs30: 482.16 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 6 19 0.4 234 2 6 20.55 20.1 0.37 622 3 26.55 20 20.8 0.3 972

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.8-Misura n°8 - “HV 8”

Dati generali

Data: 25/05/2017 – 16:47 Coordinata x: 1649927 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y: 4765237 m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 13:Misura n°8 - HV8

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 46 Numero finestre incluse nel calcolo: 46 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 25.00 % Coefficiente di banda: 40.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 7.70 Hz Frequenza minima: 0.50 Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento:Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 25.00 % Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 5.75 HZ ±0.25 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 5 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 6.35Hz Valore di disadattamento: 0.48 Valore Vs30: 567.88 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 4 18.8 0.39 300 2 4 15 20 0.36 550 3 19 20 20.7 0.35 900

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.9 -Misura n°9- “HV 9”

Dati generali

Data: 25/05/2017 – 17:21 Coordinata x: 1649689 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y: 4765448 m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce:3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00 Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 14:Misura n°9- HV9

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 15 Numero finestre incluse nel calcolo: 15 Dimensione temporale finestre: 30.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00 % Coefficiente di banda: 30.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 15.00 Hz Frequenza minima: 0.50Hz Passo frequenze: 0.15Hz Tipo lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 15.00 % Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 9.80 HZ ±0.17 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 6 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 2 Frequenza del picco dell'ellitticità: 9.65 Hz Valore di disadattamento: 0.56 Valore Vs30: 717.27 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 18.5 21 0.39 540 2 18.5 15 20.6 0.3 1520

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.10 -Misura n°10- “HV 10”

Dati generali

Data: 25/05/2017 – 18:20 Coordinata x: 1649459 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y: 4765268 m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 15:Misura n°10- HV10

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 42 Numero finestre incluse nel calcolo: 42 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 22.00v% Coefficiente di banda: 38.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 8.00Hz Frequenza minima: 0.50Hz Passo frequenze: 0.15 Hz Tipo lisciamento:: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 22.00% Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 3.05 HZ ±0.21 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 3 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 3.80Hz Valore di disadattamento: 0.17 Valore Vs30: 513.22 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 2 18.5 0.4 200 2 2 25 19.5 0.38 550 3 27 20 18 0.3 1000

Profilo delle velocità delle onde di taglio

7.11- Misura n°11- “HV 11”

Dati generali

Data: 25/05/2017 – 19:00 Coordinata x: 1649655 m Est “Gauss-Boaga Roma40” Coordinata y: 4764613 m Nord

Tracce in input

Dati riepilogativi: Numero tracce: 3 Durata registrazione: 1200 s Frequenza di campionamento: 157.00Hz Numero campioni: 188400 Direzioni tracce: Nord-Sud; Est-Ovest; Verticale.

Figura 16:Misura n°11 - HV11

Finestre selezionate

Dati riepilogativi: Numero totale finestre selezionate: 47 Numero finestre incluse nel calcolo: 47 Dimensione temporale finestre: 20.000 s Tipo di lisciamento: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 22.00 % Coefficiente di banda: 38.00

Grafici tracce con finestre selezionate:

Traccia e finestre selezionate in direzione Nord-Sud

Traccia e finestre selezionate in direzione Est-Ovest

Traccia e finestre selezionate in direzione Verticale

Grafici degli spettri

Spettri medi nelle tre direzioni

Mappa della stazionarietà degli spettri

Mappa della direzionalità degli spettri

Rapporto spettrale H/V

Dati riepilogativi: Frequenza massima: 4.70Hz Frequenza minima: 0.50 Hz Passo frequenze: 0.15Hz Tipo lisciamento:: Konno & Ohmachi Percentuale di lisciamento: 22.00 % Tipo di somma direzionale: Media aritmetica

Risultati: FREQUENZA DEL PICCO DEL RAPPORTO H/V: 3.20 HZ ±0.48 HZ

Grafico rapporto spettrale H/V

Rapporto spettrale H/V e suo intervallo di fiducia

CRITERI DI AFFIDABILITA’ SESAME

• Criteri per una curva H/V affidabile; 3 Criteri verificati su 3

• Criteri per un picco H/V chiaro; 3 Criteri verificati su 6

Modello stratigrafico

Dati riepilogativi: Numero strati: 3 Frequenza del picco dell'ellitticità: 4.55Hz Valore di disadattamento: 0.10 Valore Vs30: 519.51 m/s

Dati della stratigrafia: Strato Profondità [m] Spessore [m] Peso per Unità di Coeff. di Poisson Velocità onde di Vol. [kN/m^3] taglio [m/s] 1 0 1.2 18 0.4 180 2 1.2 22 20.4 0.34 490 3 23.2 20 20.8 0.33 1100

Profilo delle velocità delle onde di taglio

8.0 - Valutazione della qualità delle misure HVSR

Per la valutazione della qualità delle misure HVSR eseguite, si utilizza la classificazione proposta da Albarello et alii, 2010:l’obiettivo è quello di fornire una indicazione immediata circa la qualità delle singole misure, con lo scopo di aiutare gli operatori nella fase interpretativa e di elaborazione dei dati. Questa classificazioneprevede 3 classi principali: Classe A, Classe B e Classe C.

Classe A: curva H/V affidabile e interpretabile: può essere utilizzata anche da sola. 1. la forma della curva H/V nell’intervallo di frequenze di interesse rimane stazionaria per almeno il 30% circa della durata della misura (stazionarietà). 2. le variazioni azimuthali di ampiezza non superano il 30% del massimo (isotropia) 3. non ci sono indizi di rumore elettromagnetico nella banda di frequenza di interesse (assenza di disturbi). 4. i massimi sono caratterizzati da una diminuzione localizzata di ampiezza dello spettro verticale (plausibilità fisica). 5. i criteri di SESAME per una curva H/V attendibile (primi 3 criteri) sono verificati (robustezza statistica). 6. la misura è durata almeno 15/20 minuti (durata).

ECCEZIONE per la Classe A: misure effettuate su roccia integra affiorante o in zone alluvionali fini con basamento sismico molto profondo (tipicamente > 1 km) possono non mostrare alcun picco statisticamente significativo della curva H/V nell’intervallo di frequenze di interesse ingegneristico, a causa dell’assenza di contrasti di impedenza sufficientemente marcati. In questi

55 casi, in cui la curva H/V apparirà piatta e con ampiezza circa pari a 1, il criterio 5 risulterà non verificato anche se la misura è di fatto attendibile.

Classe B: curva H/V sospetta (da “interpretare”): va utilizzata con cautela e solo se coerente con altre misure ottenute nelle vicinanze. 1. almeno una delle condizioni della classe A non è soddisfatta, a condizione che non si rientri nell’ECCEZIONE per la Classe A .

Classe C: curva H/V scadente e di difficile interpretazione: non va utilizzata. 1. misura di tipo B nella quale la curva H/V mostra una ampiezza crescente al diminuire della frequenza (deriva), indice di un movimento dello strumento durante la misura. 2. misura di tipo B nella quale si evidenza la presenza di rumore elettromagnetico nell’intervallo di frequenze di potenziale interesse.

Per le sole Classi A e B si possono pertanto definire due sottoclassi, ossia: Tipo 1. Presenta almeno un picco “chiaro” secondo i criteri di SESAME: possibile risonanza. Tipo 2. Non presenta picchi “chiari” nell’intervallo di frequenze di interesse: assenza di risonanza.

HVSR ID Coordinata x Coordinata y F caratt.di F picco Ellitticità Classe (Albarello risonanza del (Hz) et alii. 2010) sito - F0 (Hz)

“HV 1” 1650156 4764901 7.4 ± 0.22 8 B1

“HV 2” 1649978 4764730 5 ± 0.21 6.95 A2

“HV 3” 1649979 4764972 5.2 ± 0.16 5..5 B2

“HV 4” 1649709 4764970 9.2 ± 0.24 9.95 A1

“HV 5” 1649700 4765209 4.4 ± 0.27 6.05 B2

“HV 6” 1649458 4764725 -- -- C

“HV 7” 1649452 4764947 4.55 ± 0.23 9.8 B1

“HV 8” 1649927 4765237 5.75 ± 0.25 6.35 B1

“HV 9” 1649689 4765448 9.8 ± 0.17 9.65 A1

“HV 10” 1649459 4765268 3.05 ± 0.21 3.8 A2

“HV 11” 1649655 4764613 3.2 ± 0.48 4.55 B2

Tabella 2: indagini HVSR con relative F caratteristiche di risonanza del sito (f0), la F del picco dell’ellitticità e la “Classificazione delle misure HVSR secondo Albarello et alii.2010”. X ed Y in coordinate metriche Gauss-Boaga Roma40 (EPSG 3003).

La principale informazione fornita dai rapporti spettrali H/V, quindi, è rappresentata dalla frequenza naturale di oscillazione del sottosuolo(f0), data dal picco della curva H/V, la cui variabilità aumenta con la larghezza della sua base. Non sempre però la curva H/V mostra dei picchi netti, talora sono poco chiari o allargati, e non soddisfano le condizioni SESAME; 2 dei 6 criteri per la verifica di attendibilità del picco di frequenza SESAME, riguardano proprio la deviazione standard massima che possono avere un picco di f0e la sua ampiezza A0(f0)e sono i seguenti: 1. la deviazione standard del picco in frequanza f0, deve essere inferiore ad una soglia massima ε(f0); 2. la deviazione standard del picco in ampiezza A0(f0), deve essere inferiore ad una soglia massima θ(f0);

Tabella 3: valori massimi accettabili per la deviazione standard a diversi range di frequenza del picco (“SESAME HVSR User Guidelines”) I casi in cui lo spettro H/V non mostra un picco netto di frequenza, e quindi con deviazioni standard maggiori, sono imputabili a diversi fattori quali: un contrasto di impedenza moderato, condizionimeteo ventose e/o perturbate,disaccoppiamento suolo-sensore, disturbi a bassa frequenza (camion, macchine a grande distanza), parametri di “lisciamento” inadeguati.

9.0 - Discussione dei risultati e conclusioni

Per il presente lavoro sono state prese in considerazione solo misure di Classe A o B, distinguendo le misure nelle quali è presente almeno un picco della curva H/V statisticamente significativo nell’intervallo di frequenze di interesse (misure di Tipo 1), da quelle dove non ci sono picchi significativi (misure di Tipo 2) (“classificazione di Albarello et alii. 2010”). Le prime sono rappresentative di siti o unità litologiche caratterizzate da possibili fenomeni di risonanza.

I risultati dell'indagine di sismica passiva nell’area di studio sono coerenti sia con i dati raccolti durante il rilevamento geologico-geomorfologico di dettaglio effettuato nel 2016per lo studio denominato “Caratterizzazione Geologica ed Idrogeologica ai fini della ricerca d’acqua per realizzazione pozzo ad uso irriguo, località Pod.Il Tesoro, Massa Marittima (GR)”, sia con le indagini elettrotomografiche eseguite nell’ambito dello stesso studio e sia con quelli desunti dalla campagna geofisicadell’Aprile 2015 (“Realizzazione di annessi agricoli in località Podere Tesoro”).

Di seguito si riportano una breve interpretazione relativa alle singole misure eseguite:

• Misura “HV 1”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 7.4 Hz: in base alle informazioni geologico-stratigrafiche della

zona che indicano un substrato affiorante si può ipotizzare che tale picco (classe B1) sia legato ad una discontinuità collocata all'interno di tale formazione (APA). alla profondità di circa 25- 26 m • Misura “HV 2”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 5 Hz: in base alle informazioni geologico-stratigrafiche della zona che indicano un substrato affiorante si può ipotizzare che tale picco (classe A2) sia legato ad una discontinuità collocata all'interno di tale formazione(APA) alla profondità di circa 24-25 m. • Misura “HV 3”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 5.2 Hz: in base alle informazioni geologico-stratigrafiche della zona che indicano un substrato affiorante si può ipotizzare che tale picco (classe B2) sia legato ad una discontinuità collocata all'interno di tale formazione (APA) alla profondità di circa 22- 24 m. • Misura “HV 4”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 9.2 Hz (classe A1); tale picco si può ritenere ascrivibile al contrasto di impedenza sismica esistente fra il Conglomerato di Montebamboli (BAM) ed il substrato sismico, qui rappresentato dalle Argille a Palombini (APA). Lo spessore della copertura è di circa 10-15 m. • Misura “HV 5”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 4.4 Hz (classe B2), in base alle informazioni geologico- stratigrafiche della zona ed a indagini pregresse, si ritiene correlabile al contatto (4-5 m di profondità) tra depositi alluvionali(FPE) e substrato sismico (APA). • Misura “HV 6”: Come specificato in precedenza, la curva H/V ricavata ricadein Classe C (Albarello et al. 2010), ovvero “..curva scadente e di difficile interpretazione: non va utilizzata.”. • Misura “HV 7”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia due picchi di risonanza di modesta ampiezza rispettivamente alla frequenza di 4.55 Hz e 8.6 Hz; il picco a piu’ bassa frequenza (classe B1) e di ampiezza maggiore (A0= 3.6) apparecorrelabile al contatto (6-7 m di profondità) tra depositi alluvionali (FPE) e substrato sismico (APA), mentre il picco a piu’ alta frequenza e di ampiezza minore (A0= 2.9 ) si ritiene di minore attendibilità (classe B2) ed eventualmente legato ad una discontinuità situata all’interno dei depositi alluvionali (FPE). • Misura “HV 8”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 5.75 Hz (classe B1), in base alle informazioni geologico-

stratigrafiche della zona si ritiene correlabile al contatto (3-4 m di profondità) tra depositi alluvionali(FPE) e substrato sismico (APA). • Misura “HV 9”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 9.8 Hz (classe A1), in base alle informazioni geologico- stratigrafiche della zona e ad indagini di geoelettrica pregresse, si ritiene correlabile al contatto (circa 30 m di profondità) tra un livello travertinososituato all’interno delle alluvioni (FPE) ed il substrato sismico (APA). • Misura “HV 10”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 3.05 Hz (classe A2), in base alle informazioni geologico-stratigrafiche della zona si ritiene correlabile al contatto (20-25 m di profondità) tra depositi alluvionali(FPE) e substrato sismico (APA). • Misura “HV 11”: Il diagramma dei rapporti spettrali H/V evidenzia un unico picco di risonanza significativo alla frequenza di 3.2 Hz: in base alle informazioni geologico- stratigrafiche della zona si può ipotizzare che tale picco (classe B2) sia legato a una discontinuità collocata all'interno di tale formazione (BAM) alla profondità di circa 25 m.

Le frequenze caratteristiche ottenute nella presente indagine sono tutte affidabili secondo i criteri SESAME; le misure a cui far riferimento però, soprattutto per la maggiore attendibilitàdel picco ottenuto, sono la HV1, la HV4, la HV7 e la HV9. Queste mostrano frequenze fondamentali comprese tra 4.55 e 9.8 Hz e deviazioni standard molto basse, comprese tra 2 e 4 %.

Interessante è notare come i valori di frequenza caratteristica ricavati nelle 5 stazioni posizionate nella valle del fiume Pecora sianodifferenti tra loro, a dimostrazione dell’effettiva disomogeneità del sottosuolo: all’interno dei limi argillosi e sabbie, infatti, si trovano livelli più o meno spessi di travertino lateralmente discontinui. Questo viene confermato dallastima approssimativa della velocità media delle onde S nelle sabbie calcaree e travertini (FPE): ammettendo uno spessore di circa 25-30metri (ottenuto nella maggior parte dei modelli di inversione proposti) ed una frequenza di risonanza variabile tra 3.05e 9.8 Hz, si ottengono dei valori di Vs medi compresi tra 482 e 717 m/s: questa differenza di f0 e di Vs sembrerebbe dovuta proprio al livello di travertino presente sulla verticaledel punto di misura “HV9”, come si evince anche dalle risultanze delle indagini elettrotomografiche eseguite nell’ambito dello studioidrogeologico del Luglio 2016.

Massa M.ma, Maggio 2017 Dr. Geol. Lorenzo Fanciulletti

PROVINCIA DI GROSSETO COMUNE DI MASSA MARITTIMA

“RILIEVO GEOELETTRICO PER RILEVARE POTENZIALI LIVELLI ACQUIFERI DI ALCUNI TERRENI SITI IN LOC.VALPIANA – IL TESORO”

RELAZIONE GEOFISICA

PREMESSA

L’indagine è avvenuta con lo scopo di avere informazioni sulle caratteristiche elettrostratigrafiche di un terreno sito nel comune di MASSA MARITTIMA, Loc. Valpiana Podere Tesoro . Si sono svolti 2 profili elettrotomografici ed i dati ricavati sono stati analizzati come tomografia elettrica. (vedi sotto profilo 1 in giallo e profilo 2 in viola)

GEOELETTRICA – cenni teorici

La geoelettrica è quel ramo della geofisica che studia il terreno partendo dalle sue caratteristiche di conducibilità.

Alla base di questi studi vi è la legge di ohm , dove Resistenza (ohm/metro)=Voltaggio(volt)/amperaggio(Ampere).

In pratica si immette corrente nel terreno e, misurando contemporaneamente voltaggio ed amperaggio fra degli elettrodi di corrente , si arriva a determinare la resistività del terreno.

Tale valore risulta correlabile in maniera dirette con alcune caratteristiche chimiche e fisiche del mezzo attraversato, come la composizione mineralogica, la presenza di acqua o la presenza di vuoti.

Le metodologie operative ed interpetative variano a secondo del target dell’indagine:

Indagini a grandi profondità si avvalgono di metodologie operative in cui si operà con 4 elettrodi (2 di corrente detti A B e due di tensione detti M N).

Si opererà quindi in fase di acquisizione e di elaborazione presupponendo che il terreno possa essere assimilato ad un modello monodimensionale.

Per problematiche di maggior dettaglio o per situazioni geologiche maggiormente complesse è necessario far riferimento a modelli bi e tridimensionali.

In questo caso si adotta la tecnica della tomografia elettrica , che altro non è che l’evoluzione dei tradizionali profili di resistività.

Si pongono più picchetti lungo una linea da esplorare, quindi si immette e si registra secondo geometrie stabilite.

CARICABILITA’

La caricabilità (o polarizzazione indotta) studia la facoltà dei terreni di trattenere corrente elettrica per brevi istanti dopo che vi è stata fatta passare corrente per un tempo stabilito.

La polarizzazione indotta è un fenomeno generato dalla stimolazione di una corrente elettrica, che viene osservata dopo l’applicazione di una tensione nel terreno. Il metodo c onsiste nell’osservazione della curva di decadimento del potenziale, susseguentemente all’interruzione della corrente immessa, cioè dalla misura della “Caricabilità residua” trattenuta dal terreno indagato

Tali misure vengono fatte dopo un tempo di ritardo (Delay Time) di qualche decina di millisecondi , preferibilmente un secondo (M Delay Time), in modo da lasciare che gli effetti di accoppiamento tra i cavi e altri effetti parassiti si siano esauriti o che almeno siano trascurabili.

STRUMENTAZIONE USATA

Strumento 16 G della PASI per tomografia elettrica e S.E.V.

Definizione del segnale 16 bit, 32 elettrodi interdistanza massima 10 mt (310 mt di apertura), misure di resistivita’ e caricabilità, possibilità di progetto d’onda, soppressione dei potenziali spontanei, registrazione su H.D. interno.

Per l’intepretazione tomografica e la modellizzazione mono e bidimensionale vengono utilizzati i programmi della Geo-Tomo Res1dinv-Res2dinv (inversione) Res2dmod (modellazione).

Per l’intepretazione dei S.E.V. inoltre si fa riferimento a o Ip2win-free software-Moscow State University o X2ipi-free software-Moscow State University o VES 1.30-free software-G.R.J.Cooper 2000

RILIEVO SVOLTO

Per svolgere i rilievi si sono eseguite tomografie elettriche di 32 canali con interspazio 10 metri.

I dati sono stati acquisiti con metodologia Wenner, per un totale di 155 misure per sezione.I dati sono stati corretti (eventuali misure anomale sono state estrapolate dalle misure contigue) quindi si è passato all’inversione dei dati:

MODELLAZIONE BIDIMENSIONALE

Si è passati quindi alla fase di modellazione bidimensionale,eseguita tramite il software resd 2 d inv della geotomo.

Si sono presi in considerazione I dati registrati (prima delle tre sezioni riportate),si è cedrcato di ricostruire un modello 2 d della resistività del terreno (terza sezione) che determinerebbe un modello di resistività registrate (seconda sezione).

In maniera iterative si cerca di far avvicinare il più possible la seconda sezione alla prima variando la resistività dei terreni; quando lo scarto è minimo il modello è ritenuto soddisfacente.

La resistività dei terreni è stata indicata con scala colorimetrica, con i valori minori di resistività indicati con colorazioni dal blu al verde e quelli a maggior resistività, di interesse diretto per i ns. scopi, con colori dall’arancio al rosso cupo

RISULTATI OTTENUTI

SEZIONE 1-1’= La sezione è caratterizzata dalla presenza di 2 zone distinte:

Una zona iniziale dove risulta presente la formazione flyschoide delle argille a palombini (siglata A), ed una seconda che mostra la presenza del conglomerato di Montembamboli (siglata B), con al contatto tra le due una zona a maggiore resistività all’interno del livello B

Visto che da dati di area, i conglomerati di Montembamboli sembrano NON avere particolare propensione all’accumulo idrico, si ritiene sconsigliabile la perforazione lungo questa linea

POSSIBILI LINEE DI FAGLIA - Dai dati geofisici non è emersa chiaramente la presenza di una linea di faglia, anche se, dai dati geologici di superficie, il contatto tra le 2 formazioni potrebbe essere marcato da una discontinuità tettonica sub verticale

SEZIONE 2-2’= Anche questa sezione è caratterizzata dalla presenza di 2 zone distinte:

Una zona iniziale dove risulta presente la formazione flyschoide delle argille a palombini (siglata A), ed una seconda che mostra la presenza di sabbie e travertini del Fiume Pecora (siglata B)

All’interno di questa seconda formazione è stata rilevata un’importante lente ad alta resistività (travertini ?), con contatto profondo con livelli nettamente più conduttivi ad una quota posta tra 30 e 60 mt dal p.c.

POSSIBILI LINEE DI FAGLIA - Dai dati geofisici è emersa la presenza di almeno 2 linee di faglia all’interno della formazione delle argille a palombini

****************

Alla luce di quanto eseguito, si è rilevato un modello geologico favorevole nella sezione 2-2’, dove una formazione a permeabilità medio-alta si sovrappone ad una probabilmente impermeabile, che sembra proseguire fino ed oltre gli 80 metri di profondità.

Le possibilità del reperimento di un acquifero sono quindi collegate all’esplorazione del contatto delle 2 formazioni, consigliando la perforazione di un pozzo di prova che attraversi la formazione resistiva, al centro del livello resistivo rilevato, raggiungendo almeno 70 metri di profondità

Siena 11-7-2016 IL GEOLOGO

SEZIONE 1-1'

A B

possibili faglie

A B A B lente di travertino

SEZIONE 2-2' SEZIONE 2-2'

SEZIONI INTEPRETATIVE 1-1' e 2-2' Si rilevano essenzialmente due elettrostrati, il primo (A) risulta essenzialmente un materiale conduttivo, il secondo un materiale resistivo(B). Nelle 2 sezioni si sono registrati valori con Range molto differenti.Nella prima sezione si sono registrati valori fino a circa 200 ohm/metro, localizzati in una singola anomalia. Nel secondo profilo le resistività sono salite fino a varie migliaia di ohm/metro, definendo la presenza di un litoide a forma lenticolare molto fratturatol, probabilmente un travertino (o una cavità ). Si riscontrano inoltre 2 contatti verticali ascrivibili alla presenza di presunte faglie.

SEZIONE 1-1'

SCALA DI RESISTIVITA' OMOGENEA SEZIONE 2-2'

STRATIGRAFIA SCALA 1 : 100 Pagina 1/1 Riferimento: Dott. Geol. Ja copo Sabatini Sondaggio: S1 Località: Il Tesoro_Massa Marittima (GR) Quota: Impresa esecutrice: Gammageoservizi S.r.l. Data: 28/01/2015 Coordinate: Redattore: Perforazione: Sondaggio a carotaggio continuo S.P.T. ø R A Pz metri Campioni Prel. % RQD % prof. mm v r s batt. LITOLOGIA RP VT 0 --- 100 S.P.T. N 0 --- 100 m D E S C R I Z I O N E Riporto

1 1,1 Limo di colore grigio con detrito. 1,8 2,0 2 13-15-13 28 Limo di colore marrone con ciottoli. 2,4 Detrito di dimensione millimetriche in matrice limosa di colore grigio. 3 3,0 Limo argilloso di colore marrone con poco detrito. Detrito in matrice argillosa di colore marrone e marrone 4 scuro.

5 14-16-50 66

101 7 7,0 STRATIGRAFIA SCALA 1 : 100 Pagina 1/1 Riferimento: Dott. Geol. Ja copo Sabatini Sondaggio: S2 Località: Il Tesoro_Massa Marittima (GR) Quota: Impresa esecutrice: Gammageoservizi S.r.l. Data: 09/02/2015 Coordinate: Redattore: Perforazione: Sondaggio a carotaggio continuo S.P.T. ø R A Pz metri Campioni Prel. % RQD % prof. mm v r s batt. LITOLOGIA RP VT 0 --- 100 S.P.T. N 0 --- 100 m D E S C R I Z I O N E Limo argilloso di colore marrone.

1 1,0 Limo di colore marrone con ciottoli.

2,50 1) She < 3,00 3

6 6,0 Limo di colore marrone con abbondanti ciottoli di detrito di travertino. 101 7

10 10,0 Calcare micritico con intercalazioni calcitiche.

101 11,7 STRATIGRAFIA SCALA 1 : 100 Pagina 1/1 Riferimento: Dott. Geol. Ja copo Sabatini Sondaggio: S3 Località: Il Tesoro_Massa Marittima (GR) Quota: Impresa esecutrice: Gammageoservizi S.r.l. Data: 10/02/2015 Coordinate: Redattore: Perforazione: Sondaggio a carotaggio continuo S.P.T. ø R A Pz metri Campioni Prel. % RQD % prof. mm v r s batt. LITOLOGIA RP VT 0 --- 100 S.P.T. N 0 --- 100 m D E S C R I Z I O N E Limo argilloso di colore marrone con detriti.

1 1,2 Limo argilloso di colore marrone con abbondanti ciottoli di detrito di travertino. 2

3 3-5-8 13

101 5

6 50-50-50 100 6,0 6,4 Calcare. Calcare micritico con mineralizzazione a calcite con 101 7 alternanza a strati in matrice limosa.

101 8 8,0 STRATIGRAFIA SCALA 1 : 100 Pagina 1/1 Riferimento: Dott. Geol. Iacopo Sabatini Sondaggio: S4 Località: Il Tesoro_Massa Marittima (GR) Quota: Impresa esecutrice: Gammageoservizi S.r.l. Data: 11/02/2015 Coordinate: Redattore: Perforazione: Sondaggio a carotaggio continuo S.P.T. ø R A Pz metri Campioni Prel. % RQD % prof. mm v r s batt. LITOLOGIA RP VT 0 --- 100 S.P.T. N 0 --- 100 m D E S C R I Z I O N E Limo argilloso di colore marrone scuro con detrito calcareo. 1 1,0 Limo argilloso di colore marrone con detrito.

2 2,4 Calcare micritico con mineralizzazione a calcite con 3 alternanza a strati in matrice limosa. 15-28/5cm Rif

101 5 5,0

GEOstudi srl Laboratorio Geotecnico – Prove in sito LABORATORIO AUTORIZZATO DAL MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DEI TRASPORTI PRESIDENZA DEL CONSIGLIO SUPERIORE DEI LAVORI PUBBLICI – SERVIZIO TECNICO CENTRALE - D.P.R. n. 380/2001, Art. 59 Autorizzazione N. 52497 – Prove geotecniche sulle terre (settore A) e prove geotecniche in sito ______

DOTT. GEOL. JACOPO SABATINI ______

PODERE IL TESORO DI MASSA MARITTIMA (GR)

______

ANALISI DI LABORATORIO GEOTECNICO

SONDAGGIO S2

Committente Archivio Commessa Prove di laboratorio

GAMMA COMM 09_15 9_15 Verbale di accettazione n° 1752 GEOSERVIZIS.r.L

FEBBRAIO 2015

Via San Salvador n. 3 - 00040 Pomezia (RM) - Tel. 06.91603360 - 06.91603317 – [email protected] C.F. e P.IVA 04510951009 - Reg. Soc. Trib. Di Roma n. 4645/93 - C.C.I.A.A. n. 773960

Pag. 1 di 1 - Rif. 29_14

COMMITTENTE: DOTT. GEOL. JACOPO SABATINI CANTIERE: PODERE IL TESORO DI MASSA MARITTIMA (GR) DATI RIASSUNTIVI PROVE DI LABORATORIO :

Prova di taglio Proprietà fisiche Limiti Atterberg Analisi granulometrica Edometrica diretto Picco Identificativo campione Descrizione terreno Sabbia Limo Indice dei Grado di Ghiaia Argilla Wn s γ d Porosità LL LP IP (2,0-0,06 (0,06-0,002 γ γ vuoti saturazione (60-2 mm) (<0,002mm) c' φ' E ∆σ mm) mm) _ V.A. Sond. Camp. m da p.c. kN/m3 % kN/m3 n % e sr% %%%%%%%kPa ° kPa kPa

Limo con argilla debolmente sabbioso con 2,50- sparsa ghiaia /concrezioni calcaree dmax=15 1752-1 S2 CI1 mm marrone chiaro olivastro (2,5Y 5/4) con 19,04 21,3 2,75 15,70 41,82 0,719 81,45 N.D. N.D. N.P. 9,1 9,181,9 24,8 20,5 19763 50-100 3,00 ossidazioni ocracee . Molto consistente a struttura caotica, umido, frazione fine plastica. Fortemente reagente all'HCL.

pag. 1 di 1 Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

N.VERB.ACCETT./CAMP. 1752/1 Data ricevimento 13/02/2015 CERTIFICATO N. 53704 / AP Data 02/03/2015 Data prelievo Data inizio prova Data apertura 16/02/2015 Data fine prova Pag. 1/1

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00

FUSTELLA INOX DIAMETRO INT.: cm 8,4 LUNGHEZZA: cm 50 APERTURA CAMPIONE ( ASTM D 2488/93 ) PROGRAMMA PROVE APERTURA CAMPIONE INDISTURBATO PESO SPECIFICO DEI GRANI (ASTM D 854-92) CONTENUTO NATURALE DI ACQUA (ASTM D 2216-92) PESO DI VOLUME GRANULOMETRIA TAGLIO DIRETTO C.D. EDOMETRICA

DESCRIZIONE VISUALE

Limo con argilla debolmente sabbioso con sparsa ghiaia /concrezioni calcaree dmax=15 mm marrone chiaro olivastro (2,5Y 5/4) con ossidazioni ocracee . Molto consistente a struttura caotica, umido, frazione fine plastica. Fortemente reagente all'HCL.

POCKET TOR DESCRIZIONE STRATIGRAFICA [cm] PENETR. VANE [cm] PROVINI [kg/cm²] [kg/cm²] 0 0 0

10 10 10 10 ED 15 TD1

Limo con argilla debolmente sabbioso con sparsa ghiaia 20 20 20 4,8 20 20 TD2 /concrezioni calcaree dmax=15 mm marrone chiaro olivastro (2,5Y 5/4) con ossidazioni ocracee . Molto consistente a struttura caotica, umido, frazione fine plastica. Fortemente 30 30 30 30 TD3 reagente all'HCL.

40 40 40

50 50 50

60 60 60

70 70 70

80 80 80

90 90 90

100 100 100 QUALITA' DEL CAMPIONE BUONA NOTE

Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) GEOstudi srl Laboratorio Geotecnico – Prove in sito LABORATORIO AUTORIZZATO DAL MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DEI TRASPORTI PRESIDENZA DEL CONSIGLIO SUPERIORE DEI LAVORI PUBBLICI – SERVIZIO TECNICO CENTRALE - D.P.R. n. 380/2001, Art. 59 Autorizzazione N. 52497 – Prove geotecniche sulle terre (settore A) e prove geotecniche in sito

Commessa : 09-15

Cantiere : PODERE IL TESORO DI MASSA MARITTIMA

Committente: DOTT. JACOPO SABATINI

PARTE ALTA PARTE BASSA

SONDAGGIO: S2 CAMPIONE : CI1 PROFONDITA': 2,50-3,00 Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

N.VERB.ACCETT./CAMP. 1752/1 Data ricevimento 13/02/2015 CERTIFICATO N. 53705 / FV Data 02/03/2015 Data prelievo Data inizio prova Data apertura 16/02/2015 Data fine prova Pag. 1/1

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 CARATTERISTICHE FISICHE E VOLUMETRICHE PESO SPECIFICO DEI GRANI (ASTM D 854-92) Massa picn.+acqua+terr.secco [g] 793,44 771,98 Temperatura [°C] 18,4 18,2 Massa picnometro + acqua [g] 718,18 700,41 Massa terreno secco [g] 118,24 112,43 Peso specifico dei grani 2,752 2,753

Peso specifico dei grani medio 2,752

PROVA EFFETTUATA ED TD1 TD2 TD3 GRANDEZZE INIZIALI CONTENUTO NATURALE DI ACQUA (ASTM D 2216-92) Massa conten.+terr.umido [g] 76,18 66,91 65,57 65,39 Massa conten.+terr.secco [g] 69,23 59,19 56,99 57,15 Massa contenitore [g] 38,14 19,34 18,19 18,35 Contenuto d'acqua (%) 22,4 19,4 22,1 21,2 PESO DI VOLUME UMIDO (BS 1377(90) PART 2) Lato / diametro provino [mm] D 52,98 L59,91 L59,96 L60,00 Altezza provino [mm] 20,03 19,76 19,86 19,91 Massa fustella + provino [g] 158,68 202,38 198,25 198,27 Massa fustella [g] 73,51 60,10 60,81 61,50 Peso di volume umido [kN/m³] 18,91 19,67 18,88 18,71 CARATTERISTICHE DERIVATE Peso di volume del secco [kN/m³] 15,46 16,48 15,46 15,43 Indice dei vuoti 0,746 0,638 0,746 0,749 Porosita (%) 42,73 38,94 42,73 42,82 Grado di saturazione 82,47 83,62 81,59 78,06 GRANDEZZE FINALI CONTENUTO NATURALE DI ACQUA (ASTM D 2216-92) Massa conten.+terr.umido [g] 107,36 148,10 137,31 144,17 Massa conten.+terr.secco [g] 94,66 130,31 121,21 127,77 Massa contenitore [g] 32,24 51,26 52,33 52,92 Contenuto d'acqua (%) 20,3 22,5 23,4 21,9 PESO DI VOLUME UMIDO (BS 1377(90) PART 2) Altezza provino [mm] 18,24 19,58 19,27 18,70 Massa fustella + provino [g] 157,28 202,38 198,25 198,27 Massa fustella [g] 73,51 60,10 60,81 61,50 Peso di volume umido [kN/m³] 20,43 20,38 19,66 20,04 CARATTERISTICHE DERIVATE Peso di volume del secco [kN/m³] 16,98 16,63 15,93 16,44 Indice dei vuoti 0,590 0,623 0,694 0,642 Porosita (%) 37,10 38,37 40,97 39,10 Grado di saturazione 94,92 99,48 92,69 93,91

Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

N.VERB.ACCETT./CAMP. 1752/1 Data ricevimento 13/02/2015 CERTIFICATO N. 53706 / GR Data 02/03/2015 Data prelievo Data inizio prova 17/02/2015 Data apertura 16/02/2015 Data fine prova 18/02/2015 Pag. 1/1

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 ANALISI GRANULOMETRICA ASTM D422/63 - Class. AGI 1977 Descrizione del terreno Limo con argilla debolmente sabbioso ghiaioso Diametro grani [mm] 10 1 0,1 0,01 0,001 100 0

90 10

80 20

70 30

60 40

50 50

40 60

30 70 PERCENTUALE PASSANTE (%) PERCENTUALE TRATTENUTO (%)

20 80

10 90

0 100 CIOTTOLI GHIAIA SABBIA LIMO + ARGILLA

0,09,1 9,1 81,8 Analisi per setacciatura Analisi per sedimentazione Massa mater. VAGLI APERTURA PERC.CUMUL PERC.CUMUL DIMENSIONE PERC.CUMUL PERC.CUMUL d = mm - g 350,0 SETACC. mm PASSANTE TRATTENUTO GRANULI mm PASSANTE TRATTENUTO 10 ------d = mm - 0,0 3,0 inch 76,2000 100,00 0,00 30 0,0 2.5 inch 63,5000 100,00 0,00 d = mm - 50 0,0 1.5 inch 38,1000 100,00 0,00 d = mm - 0,0 1.0 inch 25,4000 100,00 0,00 60 0,0 3/4 inch 19,0500 100,00 0,00 d = mm 1,6292 0,0 1/2 inch 12,7000 100,00 0,00 90 7,2 3/8 inch 9,5100 97,94 2,06 15,6 4 mesh 4,7600 93,49 6,51 8,9 10 mesh 2,0000 90,94 9,06 8,9 16 mesh 1,0000 88,40 11,60 9,8 40 mesh 0,4200 85,60 14,40 3,8 60 mesh 0,2500 84,51 15,49 2,9 100 mesh 0,1490 83,69 16,31 5,3 200 mesh 0,0740 82,17 17,83

NOTE Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

N.VERB.ACCETT./CAMP. 1752/1 Data ricevimento 13/02/2015 CERTIFICATO N. 53707 / ED Data 02/03/2015 Data prelievo Data inizio prova 16/02/2015 Data apertura 16/02/2015 Data fine prova 02/03/2015 Pag. 1/6

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA ASTM D 2435/90 Diametro provino [mm] 52,98Altezza iniziale [mm] 20,03 Diagramma di compressibilità Indice dei vuoti iniziale 0,746 Altezza finale [mm] 18,24 0

20 Deformazione verticale unitaria DH/H (%)

30 0,1 1 10 100 1000 10000 Pressione verticale [kPa]

NOTE il materiale manifesta tendenza al rigonfiamento sino alla pressione di 49,03 kPa

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA ASTM D 2435/90 Diametro provino [mm] 52,98Altezza iniziale [mm] 20,03 Diagramma di compressibilità Indice dei vuoti iniziale 0,746 Altezza finale [mm] 18,24 0,75

0,7

0,65

0,6

0,55

0,5

0,45 Indice dei Vuoti 0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15 0,1 1 10 100 1000 10000 Pressione verticale [kPa]

NOTE il materiale manifesta tendenza al rigonfiamento sino alla pressione di 49,03 kPa

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA ASTM D 2435/90 Rappresentazione di JANBU Limite liquido LL (%) Indice di plasticità IP (%) Peso specifico dei grani 2,75 Iniziale Finale Contenuto naturale d'acqua (%) 22,4 20,3 Peso di volume umido [kN/m³] 18,91 20,43

100.000

10.000 Modulo Edometrico Eed [kPa]

1.000 1 10 100 1.000 10.000 Pressione verticale [kPa] NOTE il materiale manifesta tendenza al rigonfiamento sino alla pressione di 49,03 kPa

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00

PROVA DI CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA ASTM D 2435/90

Carico applicato Deformaz. verticale Indice dei mod. Eed Log Eed mv (1/Eed) av Carico DH DH/H vuoti 24 ore medio [kg/cm²] [kPa] [mm] (%) [kPa] [kPa ¯¹] [kPa ¯¹] [kPa] 0,100 9,81 0,011 0,056 0,745 0,250 24,52 0,018 0,090 0,744 0,500 49,03 0,032 0,162 0,743 1,000 98,07 0,082 0,410 0,739 19763 9,892 5,06E-05 8,84E-05 73,55 2,000 196,13 0,243 1,213 0,725 12215 9,410 8,19E-05 1,43E-04 147,10 4,000 392,27 0,638 3,187 0,690 9933 9,204 1,01E-04 1,76E-04 294,20 8,000 784,53 1,294 6,459 0,633 11988 9,392 8,34E-05 1,46E-04 588,40 16,000 1569,06 1,915 9,562 0,579 25284 10,138 3,96E-05 6,91E-05 1176,79 32,000 3138,13 2,571 12,834 0,522 47960 10,778 2,09E-05 3,64E-05 2353,60 64,000 6276,26 3,283 16,388 0,460 88294 11,388 1,13E-05 1,98E-05 4707,20 32,000 3138,13 3,153 15,739 0,471 16,000 1569,06 2,915 14,555 0,492 8,000 784,53 2,667 13,314 0,514 4,000 392,27 2,390 11,931 0,538 2,000 196,13 2,119 10,577 0,561 1,000 98,07 1,791 8,942 0,590

NOTE il materiale manifesta tendenza al rigonfiamento sino alla pressione di 49,03 kPa

4 0,25

0,5

0,75 Cedimento DH (mm) Cedimento

1,25 6

1,5 0,1 1 10 100 1000 10000 TEMPO t (min)

Grad.N° Press. da a [kPa] t 50 [s] c v [m²/s] m v [kPa ¯¹] k [m/s] c a 4 98,07 196,13 45,9 4,2E-07 7,10E-05 2,9E-10 4,8E-04 5 196,13 392,27 84,2 2,2E-07 8,62E-05 1,8E-10 1,6E-03 6 392,27 784,53 137,9 1,3E-07 7,81E-05 9,6E-11 1,5E-03

NOTE il materiale manifesta tendenza al rigonfiamento sino alla pressione di 49,03 kPa

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA ASTM D 2435/90 Gr. 4 : 98,07 - 196,13 Gr. 5 : 196,13 - 392,27 Gr. 6 : 392,27 - 784,53 t [min] Deform.[mm] t [min] Deform.[mm] t [min] Deform.[mm] 0,10 0,185 0,10 0,463 0,10 1,051 0,25 0,192 0,25 0,486 0,25 1,079 0,50 0,198 0,50 0,497 0,50 1,102 1,00 0,203 1,00 0,514 1,00 1,119 2,00 0,209 2,00 0,525 2,00 1,141 4,00 0,215 4,00 0,542 4,00 1,164 8,00 0,220 8,00 0,554 8,00 1,186 15,00 0,220 15,00 0,571 15,00 1,209 30,00 0,226 30,00 0,582 30,00 1,226 60,00 0,226 60,00 0,593 60,00 1,243 120,00 0,232 120,00 0,605 120,00 1,260 240,00 0,237 240,00 0,610 240,00 1,271 480,00 0,237 480,00 0,621 480,00 1,277 1440,00 0,243 1440,00 0,638 1440,00 1,294

N.VERB.ACCETT./CAMP. 1752/1 Data ricevimento 13/02/2015 CERTIFICATO N. 53708 / TD Data 02/03/2015 Data prelievo Data inizio prova 16/02/2015 Data apertura 16/02/2015 Data fine prova 20/02/2015 Pag. 1/4

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI TAGLIO DIRETTO ASTM D 3080/90 PROVINO N. 123 Lato [mm] 59,91 59,96 60,00 Area di base [cm²] 35,89 35,95 36,00 Altezza iniziale [mm] 19,76 19,86 19,91 Contenuto naturale d'acqua iniziale (%) 19,4 22,1 21,2 Peso di volume iniziale [kN/m³] 19,67 18,88 18,71 Altezza finale [mm] 19,85 19,27 18,70 Contenuto naturale d'acqua finale (%) 22,5 23,4 21,9

Pressione verticale [kPa] 52,96 101,99 200,05 Cedimento finale [mm] 0,18 0,59 1,21 t 100 [min] Velocità di deformazione calcolata [mm/min]

( Diagramma Consolidazione Provini ) 0,00

0,10 1 0,20

0,30

0,40

0,50

2 0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

Cedimento [mm] 1,20 3

1,30

1,40

1,50

1,60

1,70

1,80

1,90

2,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 V¯tempo [min] Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

0,17 0,17 0,17 0,41 0,17 0,86

0,25 0,17 0,25 0,42 0,25 0,89

0,40 0,17 0,40 0,45 0,40 0,93

0,50 0,17 0,50 0,45 0,50 0,94

1,00 0,18 1,00 0,47 1,00 0,97

2,00 0,18 2,00 0,49 2,00 1,00

4,00 0,18 4,00 0,50 4,00 1,01

8,00 0,18 8,00 0,52 8,00 1,04

15,00 0,18 15,00 0,53 15,00 1,07

30,00 0,18 30,00 0,54 30,00 1,11

60,00 0,18 60,00 0,56 60,00 1,14

120,00 0,18 120,00 0,57 120,00 1,17

240,00 0,17 240,00 0,58 240,00 1,19

480,00 0,17 480,00 0,58 480,00 1,20

1440,00 0,17 1440,00 0,59 1440,00 1,21

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00

PROVA DI TAGLIO DIRETTO - PICCO ASTM D 3080/90 PROVINO N. 123 Lato [mm] 59,91 59,96 60,00 Altezza [mm] 19,76 19,86 19,91 Velocità di deformazione [mm/min] 0,005 0,005 0,005 Pressione verticale [kPa] 52,96 101,99 200,05

160

140

120

100

RESISTENZA AL TAGLIO [kPa] 40

0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 1,5

1,0

0,5

0,0

-0,5 DEFORMAZIONE VERTICALE [mm] -1,0

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 DEFORMAZIONE ORIZZONTALE [mm] NOTE Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) Via San Salvador 3 00040 Pomezia (Rm) Tel./fax: 0691603360 - 0691603317 e-mail: [email protected] Autorizzazione Ministero delle Infrastrutture e Trasporti n° 52497 ai sensi dell'Art. 59 del DPR n°380/2001 Prove geotecniche sui terreni (settore A)- Prove geotecniche in sito

COMMITTENTE Dott. geol Jacopo Sabatini COMMESSA 009 / 2015 CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità [m] 2,50-3,00 PROVA DI TAGLIO DIRETTO - PICCO ASTM D 3080/90 ( Diagramma Provini ) PROVINO N.1 PROVINO N.2 PROVINO N.3 PROVINO N.4 PROVINO N.5 Def.orizz. Def.vert. TAU Def.orizz. Def.vert. TAU Def.orizz. Def.vert. TAU Def.orizz. Def.vert. TAU Def.orizz. Def.vert. TAU [mm] [mm] [kPa] [mm] [mm] [kPa] [mm] [mm] [kPa] [mm] [mm] [kPa] [mm] [mm] [kPa] 0,14 0,01 31,79 0,19 0,02 18,83 0,01 0,01 22,30 0,25 0,00 37,42 0,31 0,04 22,66 0,08 0,01 30,45 0,37 -0,02 41,48 0,43 0,05 25,60 0,18 0,02 38,60 0,50 -0,03 44,19 0,55 0,07 28,54 0,29 0,02 45,89 0,62 -0,03 45,99 0,68 0,08 31,49 0,39 0,03 53,60 0,75 -0,05 47,12 0,79 0,09 34,72 0,49 0,03 59,61 0,89 -0,06 48,24 0,91 0,10 37,67 0,61 0,03 65,18 1,02 -0,10 48,24 1,03 0,11 40,02 0,73 0,05 69,26 1,16 -0,13 47,79 1,16 0,12 42,38 0,85 0,05 74,19 1,30 -0,13 46,67 1,27 0,13 44,44 0,96 0,06 78,91 1,45 -0,15 43,74 1,40 0,13 46,50 1,08 0,07 82,77 1,59 -0,16 41,48 1,53 0,14 48,26 1,20 0,08 86,63 1,74 -0,18 40,35 1,66 0,14 49,73 1,32 0,09 89,63 1,88 -0,19 38,55 1,79 0,15 50,91 1,45 0,10 91,99 2,03 -0,20 37,42 1,92 0,15 52,38 1,58 0,11 93,06 2,16 -0,21 37,20 2,05 0,15 53,26 1,72 0,12 94,56 2,30 -0,22 36,97 2,18 0,15 54,15 1,85 0,13 95,85 2,45 -0,22 34,49 2,32 0,15 54,44 1,97 0,14 96,92 2,59 -0,23 34,49 2,46 0,15 55,03 2,11 0,15 97,56 2,73 -0,23 33,59 2,59 0,15 55,32 2,24 0,16 98,63 2,87 -0,23 33,37 2,73 0,15 55,62 2,37 0,16 99,70 3,01 -0,24 33,37 2,87 0,16 55,91 2,51 0,17 100,56 3,15 -0,24 32,92 3,01 0,16 56,21 2,64 0,17 101,21 3,29 -0,26 32,46 3,14 0,16 56,21 2,78 0,18 101,42 3,43 -0,25 32,46 3,28 0,16 56,50 2,91 0,19 101,42 3,57 -0,27 31,79 3,42 0,16 56,50 3,05 0,19 101,21 3,71 -0,26 31,34 3,56 0,16 56,80 3,19 0,20 101,21 3,85 -0,26 31,34 3,70 0,16 56,80 3,33 0,20 101,21 3,99 -0,28 31,11 3,84 0,16 57,09 3,46 0,21 101,21 4,13 -0,28 30,88 3,98 0,16 57,09 3,60 0,21 101,21 4,27 -0,27 30,88 4,11 0,15 57,09 3,74 0,22 100,56 4,41 -0,27 30,21 4,25 0,15 57,09 3,88 0,23 99,70 4,55 -0,27 30,21 4,39 0,15 57,38 4,02 0,23 99,70 4,69 -0,29 29,98 4,53 0,15 57,09 4,16 0,23 99,49 4,83 -0,29 29,76 4,67 0,15 57,09 4,30 0,24 97,35 4,97 -0,29 29,76 4,81 0,15 57,09 4,45 0,25 96,28 5,11 -0,30 29,53 4,95 0,15 57,09 4,59 0,25 94,77 5,25 -0,30 29,53 5,09 0,14 57,09 4,73 0,26 93,06 5,39 -0,29 29,76 5,23 0,14 56,80 4,87 0,27 91,56 5,53 -0,29 29,53 5,37 0,14 56,50 5,01 0,28 90,92 5,68 -0,29 29,31 5,51 0,14 56,21 5,15 0,29 89,63 5,82 -0,29 29,31 5,65 0,14 56,21 5,29 0,29 88,34 5,96 -0,29 28,86 5,79 0,14 56,21 5,43 0,30 87,70 6,09 -0,31 28,86 5,93 0,14 56,21 5,58 0,31 86,20 6,06 0,14 55,91 5,71 0,32 85,55 5,85 0,33 85,55 5,99 0,34 85,77 6,13 0,34 85,77

Lo sperimentatore Il Direttore del Laboratorio (Dott.ssa Francesca Quattrocchi) (Dott. Pasquale Manara) CANTIERE Podere Il Tesoro di Massa Marittima

Sondaggio S2 Campione CI1 Profondità 2,50-3,00

(Rif.:53708 / TD) 02/03/2015 1752/1

PROVA DI TAGLIO DIRETTO ASTM D 3080/90 PROVINO N. 123 Lato [mm] 59,91 59,96 60,00 Altezza [mm] 19,76 19,86 19,91 Area di base [cm²] 35,89 35,95 36,00 Velocità di deformazione [mm/min] 0,005 0,005 0,005 Contenuto naturale d'acqua iniziale (%) 19,4 22,1 21,2 Peso di volume iniziale [kN/m³] 19,67 18,88 18,71 Contenuto naturale d'acqua finale (%) 22,5 23,4 21,9

TAU a rottura (picco) [kPa] 48,25 57,39 101,42 Deformazione orizz.a rottura (picco) [mm] 0,89 4,39 2,78 Deformazione vert.a rottura (picco) [mm] -0,06 0,15 0,18

Diagramma di resistenza al taglio 450

425

400

375

350

325

300

275

250

225

200

175 RESISTENZA AL TAGLIO [kPa] AL TAGLIO RESISTENZA 150

125

100

0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 PRESSIONE VERTICALE [kPa] PICCO CONDIZIONI DI PROVA PICCO Angolo di resistenza al taglio [ ° ] 20,5 Coesione intercetta [kPa] 24,8 NOTE

COMUNE DI MASSA MARITTIMA (PROVINCIA DI GROSSETO)

PROSPEZIONE SISMICA MASW1 Az. Agr. Il Tesoro, Massa Marittima

INDICE

1. PREMESSA ...... 3

2. INDAGINE MASW ...... 4

2.1 Introduzione ...... 4 2.2 Cenni teorici sul metodo utilizzato ...... 4 2.3 Analisi e risultati conseguiti ...... 6

1. PREMESSA

Su incarico del Dr. Geol. Fabrizio Fanciulletti, la Gamma Geoservizi S.r.l. ha condotto un’indagine geofisica in un’area ubicata in località Az. Agr. Il Tesoro, Comune di Massa Marittima. Sull’area è stata realizzata una prospezione sismica dove sono stati acquisiti segnali per la definizione della Vs30 con metodologia MASW. Di seguito si riportano le principali caratteristiche dello stendimento:

MASW per la caratterizzazione della Vs30 - distanza intergeofonica di metri 1,0; - n. geofoni = 24; - n. acquisizioni per l’analisi Masw = 6; - dataset scelto per l’analisi = 1t6s; - punto di energizzazione = metri 1,00 esterno al geofono n°1.

Documentazione fotografica

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 3 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

2. INDAGINE MASW

2.1 Introduzione Sull’area di studio è stata realizzata un’indagine sismica con acquisizione in tecnica MASW, finalizzata alla stima della velocità di propagazione delle onde sismiche nei primi 30 m di suolo (Vs30). Nella prospezione eseguita è stato realizzato uno stendimento a 24 geofoni da 4,5 Hz con distanza intergeofonica di 1 metro. L’utilizzo di geofoni a bassa frequenza (4,5 Hz) serve a caratterizzare in profondità per evitare eccessivo abbattimento delle ampiezze. E’ particolarmente importante adottare una distanza intergeofonica piccola (come nel nostro caso) in modo da avere informazioni anche sulle porzioni di terreno più superficiali. Sono state realizzate acquisizioni con punti di energizzazione posti a distanze diverse seguendo un criterio geometrico; le acquisizioni sono state realizzate sia sul lato sinistro dello stendimento sismico (esterne al geofono 1) che sul lato destro (esterne al geofono 24) con tecnica stacking per sommare algebricamente i segnali ottenuti cercando di rendere in tal modo la potenza del segnale superiore a quella del rumore di fondo.

2.2 Cenni teorici sul metodo utilizzato Il metodo MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves), è una tecnica di indagine non invasiva, che consente la definizione del profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vs, basandosi sulla misura delle onde superficiali fatta in corrispondenza di diversi geofoni (in questa prospezione sono stati utilizzati 24 geofoni da 4,5 Hz) posti sulla superficie del suolo. Il contributo predominante delle onde superficiali è dato dalle onde di Rayleigh, la cui velocità è strettamente correlata con la rigidezza della porzione di terreno interessata dalla propagazione delle onde.

Fig.1: onda di Rayleigh sulla superficie libera di un semispazio omogeneo

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 4 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Le onde di Rayleigh sono delle onde di superficie che si propagano sulla superficie libera di un mezzo isotropo ed omogeneo, generate dall’interferenza tra le onde di compressione (onde P) e le onde di taglio (onde Sv). In un mezzo stratificato tali onde sono di tipo guidato e dispersivo e sono definite pseudo-Raylegh: in questa sede, per questioni di semplicità si parlerà dunque di Onde di Raylegh. In un mezzo stratificato come accennato, le onde di Rayleigh sono di tipo dispersivo, vale a dire che con diverse lunghezze d’onda si propagano con diverse velocità di fase e velocità di gruppo. La natura dispersiva delle onde superficiali implica che onde ad alta frequenza, quindi con lunghezza d’onda ridotta, si propagano negli strati più superficiali e danno di conseguenza informazioni relative alla parte più superficiale del sottosuolo; viceversa onde con bassa frequenza, si propagano in strati a maggior profondità di cui forniranno le relative informazioni sulle velocità di propagazione a tali profondità. Il metodo MASW può essere distinto in attivo e passivo, nel primo caso le onde sono generate artificialmente da una sorgente in un punto della superficie del suolo caratterizzando la parte più superficiale del sottosuolo; nel secondo caso vengono misurati i rumori di fondo presenti (questa metodologia si adotta quando è d’interesse caratterizzare il sottosuolo a profondità d’investigazione maggiori di 50 metri). Nel corso di questa indagine è stato adottato il metodo attivo che solitamente permette la caratterizzazione dei primi 35-50 metri di sottosuolo. Il metodo attivo consente in genere di ottenere una velocità di fase sperimentale (detta anche curva di dispersione), compresa tra i 5 ed i 70 Hz, permettendo di caratterizzare la parte più superficiale del terreno.

L’elaborazione dei dati è stata implementata attraverso l’ausilio del programma winMASW 6.0 PRO.

Il metodo d’interpretazione si sviluppa in due fasi: - Determinazione dello spettro di velocità sul quale deve essere individuata la curva di dispersione; - Inversione delle curva di dispersione individuata attraverso l’utilizzo di algoritmi genetici.

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 5 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

2.3 Analisi e risultati conseguiti

Fase 1 - Determinazione dello spettro di velocità sul quale deve essere individuata la curva di dispersione;

In prima analisi sono stati studiati tutti i dataset di campagna per verificare la qualità delle tracce e dello spettro risultante. Dopo questa prima fase di “scrematura”, la scelta è ricaduta sul dataset 1t6s che ha consentito un’analisi sufficientemente esaustiva del dato.

Figura 2: Tracce del segnale acquisito

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 6 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Figura 3: Fase di picking dello spettro di coerenza

Fase 2 - Inversione delle curva di dispersione individuata attraverso l’utilizzo di algoritmi genetici.

Una volta definita la curva si è proceduto alla fase di inversione settando i parametri richiesti dal software per lo sviluppo dei modelli attraverso gli algoritmi genetici. A questo punto, la curva di dispersione sperimentale deve essere confrontata con quella relativa ad un modello sintetico che verrà successivamente alterato in base alle differenze riscontrate tra le due curve, fino ad ottenere un modello sintetico a cui è associata una curva di dispersione teorica approssimativamente coincidente con la curva sperimentale. Questa delicata fase di interpretazione è comunemente detta fase di inversione. Al termine delle operazioni di calcolo descritte, si ottiene un modello del profilo di velocità delle onde di taglio verticali Vs nei primi 30 metri di sottosuolo. Di seguito si riporta l’output delle varie fasi di interpretazione dei dati di campagna, utilizzando il software winMASW 6.0 PRO.

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 7 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Figura 4: Output del software WinMasw

Figura 5: Output del software WinMasw

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 8 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Mean model

Vs (m/s): 180, 276, 495, 524, 1795

Standard deviations (m/s): 15, 27, 83, 66, 212

Thickness (m): 1.6, 3.7, 2.9, 2.1

Standard deviations (m/s): 0.3, 0.5, 0.2, 0.4 Density (gr/cm3) (approximate values): 1.82, 1.88, 2.23, 2.25, 2.49 Seismic/Dynamic Shear modulus (MPa) (approximate values): 59 143 547 617 8013

Approximate values for Vp and Poisson (please, see manual)

Vp (m/s): 384, 480, 2095, 2215, 5899 Poisson: 0.36 0.25 0.47 0.47 0.45

Velocità media Categoria suolo VS 30 ricavata dalla MASW 695 m/sec E(*)

(*) Dall’analisi dei risultati ottenuti con la metodologia MASW si è ricavata una Vs30 del suolo che rientra in categoria B tuttavia, nel profilo stratigrafico viene individuato un substrato rigido (Vs > 800 m/s) sottostante un terreno con Vs media superiore a 360 m/s. Questa situazione ricade in categoria S2. Seguendo un approccio semplificato, si è quindi valutato il rapporto tra la velocità media del bedrock e la velocità media della copertura (Vsbed/Vscop), il risultato è superiore a 2,2 pertanto al disopra del rapporto massimo considerato nella definizione di categoria di sottosuolo B. Alla luce delle considerazioni sopra riportate, è possibile quindi classificare il terreno in oggetto in categoria di sottosuolo E.

Tale scelta è stata fatta in accordo con quanto riportato nel "Quaderno di approfondimento alle linee guida NTC 08-gruppo interregionale ordine dei geologi" in cui si evince che attraverso un approccio semplificato, il terreno ricade in categoria di sottosuolo B presentando un valore tra Vsbed/Vscop<2,2 (rapporto tra un contrasto minimo di velocità sismica pari a Vcontr = 800/360 ≈ 2.2).

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Dalla normativa:

A: Ammassi rocciosi affioranti o terreni molto rigidi caratterizzati da valori di Vs,30 superiori a 800 m/s, eventualmente comprendenti in superficie uno strato di alterazione, con spessore massimo pari a 3 m.

B: Rocce tenere e depositi di terreni a grana grossa molto addensati o terreni a grana fina molto consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero NSPT,30 > 50 nei terreni a grana grossa e cu,30 > 250 kPa nei terreni a grana fina).

C: Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati o 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 Vs,30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s (ovvero 15 < NSPT,30 < 50 nei terreni a grana grossa e 70 < cu,30 < 250 kPa nei terreni a grana fina).

D: Depositi di terreni a grana grossa scarsamente addensati o di terreni a grana fina scarsamente consistenti, con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs,30 inferiori a 180 m/s (ovvero NSPT,30 < 15 nei terreni a grana grossa e cu,30 < 70 kPa nei terreni a grana fina).

E: Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s).

S1: Depositi di terreni caratterizzati da valori di Vs,30 inferiori a 100 m/s (ovvero 10 < cu,30 < 20 kPa), che includono uno strato di almeno 8 m di terreni a grana fina di bassa consistenza, oppure che includono almeno 3 m di torba o di argille altamente organiche.

S2: Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti

Il metodo MASW fornisce valori attendibili per la stima della velocità media della Vs30 nel sottosuolo, mentre il modello stratigrafico ottenuto con questa tecnica deve essere considerato puramente indicativo e comunque da confermare con ulteriori informazioni stratigrafiche derivanti da conoscenze certe o da ulteriori indagini in sito. Si consiglia al professionista “una valutazione ragionata” della categoria di sottosuolo eventualmente integrando il dato monodimensionale ottenuto con la MASW con i risultati di indagini eseguite nello stesso contesto come prove penetrometriche, stratigrafie di pozzi o sondaggi, prospezioni sismiche a rifrazione, misure di rumore sismico ecc. Ricordiamo che la metodologia tende a sovrastimare leggermente il dato della Vs30 e che la definizione esatta della categoria di suolo resta di competenza del tecnico.

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COMUNE DI MASSA MARITTIMA (PROVINCIA DI GROSSETO)

PROSPEZIONE SISMICA MASW2 Az. Agr. Il Tesoro, Massa Marittima

INDICE

1. PREMESSA ...... 3

2. INDAGINE MASW ...... 4

2.1 Introduzione ...... 4 2.2 Cenni teorici sul metodo utilizzato ...... 4 2.3 Analisi e risultati conseguiti ...... 6

1. PREMESSA

Su incarico del Dr. Geol. Jacopo Sabatini, la Gamma Geoservizi S.r.l. ha condotto un’indagine geofisica in un’area ubicata in località Az. Agr. Il Tesoro, Comune di Massa Marittima. Sull’area è stata realizzata una prospezione sismica dove sono stati acquisiti segnali per la definizione della Vs30 con metodologia MASW. Di seguito si riportano le principali caratteristiche dello stendimento:

MASW per la caratterizzazione della Vs30 - distanza intergeofonica di metri 1,0; - n. geofoni = 24; - n. acquisizioni per l’analisi Masw = 6; - dataset scelto per l’analisi = 2t9d; - punto di energizzazione = metri 9,00 esterno al geofono n°24.

Documentazione fotografica

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 3 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

2. INDAGINE MASW

Fig.1: onda di Rayleigh sulla superficie libera di un semispazio omogeneo

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L’elaborazione dei dati è stata implementata attraverso l’ausilio del programma winMASW 6.0 PRO.

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 5 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

2.3 Analisi e risultati conseguiti

Fase 1 - Determinazione dello spettro di velocità sul quale deve essere individuata la curva di dispersione;

In prima analisi sono stati studiati tutti i dataset di campagna per verificare la qualità delle tracce e dello spettro risultante. Dopo questa prima fase di “scrematura”, la scelta è ricaduta sul dataset 2t9d che ha consentito un’analisi sufficientemente esaustiva del dato.

Figura 2: Tracce del segnale acquisito

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 6 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Figura 3: Fase di picking dello spettro di coerenza

Fase 2 - Inversione delle curva di dispersione individuata attraverso l’utilizzo di algoritmi genetici.

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 7 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Figura 4: Output del software WinMasw

Figura 5: Output del software WinMasw

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 8 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Mean model

Vs (m/s): 214, 209, 277, 372, 845

Standard deviations (m/s): 7, 13, 10, 24, 95

Thickness (m): 1.6, 1.9, 2.1, 1.1

Standard deviations (m/s): 0.1, 0.2, 0.1, 0.2

Density (gr/cm3) (approximate values): 1.88, 1.84, 1.90, 2.09, 2.28

Seismic/Dynamic Shear modulus (MPa) (approximate values): 86 80 145 290 1628

Approximate values for Vp and Poisson (please, see manual)

Vp (m/s): 492, 418, 520, 1178, 2533 Poisson: 0.38 0.33 0.30 0.44 0.44

Velocità media Categoria suolo VS 30 ricavata dalla MASW 546 m/sec E

Dall’analisi dei risultati ottenuti con la metodologia MASW si è ricavata una Vs30 del suolo che rientra in categoria E: nel profilo stratigrafico viene individuato un substrato rigido (Vs > 800 m/s) sottostante un terreno con Vs media inferiore a 360 m/s. Alla luce delle considerazioni sopra riportate, è possibile quindi classificare il terreno in oggetto in categoria di sottosuolo E.

Dalla normativa:

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 9 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

E: Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20 m, posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s).

S2: Depositi di terreni suscettibili di liquefazione, di argille sensitive o qualsiasi altra categoria di sottosuolo non classificabile nei tipi precedenti

DATA FEBBRAIO 2015 COMMESSA N°: 1 4 1 2 2 2 A REV.00 10 Gamma Geoservizi Srl Via Giusti n°124, 58100 Grosseto tel/fax 0564 871025 e-mail: [email protected]

Legenda

A! Sondaggi 2015

µ GF HVSR 2017

MASW 2015

Tomografia elettrica 2015

HV9 GF Tomografia elettrica 2016 2' Perimetro Variante

C HV10 A GF S2 S3 F HV8 MASW 2 ! HA!V5 A 1 GF E GF A! S4 D B 2

MASW 1 A! S1 1' HV4 HV3 HV7 GF GF GF HV1 GF

HV2 GF

HV11 GF

0 125 250 500 Metri µ B B A M A 0 F P E 1 5 8 2

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Permeabilità µ P, M (Primaria, Media) S, MB (Secondaria, Molto Bassa) Elementi strutturali Faglia a cinematica prevalente di tipo normale

Altro

Perimetro Variante

0 125 250 500 Metri µ 0 A E U L 1 5 8 2 l l n t e o e 5

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o r M m a e l t e r i Legenda

Classe 1 (0% - 5%)

µ Classe 2 (5% - 10%)

Classe 3 (10% - 15%)

Classe 4 (15% - 25%)

Classe 5 (25% - 35%)

Classe 6 (oltre il 35%)

Perimetro Variante

0 125 250 500 Metri Legenda Frequenza fondamentale di risonanza (Hz) µ 3,05

9,8

9,80

Perimetro Variante

3,05 5,75 4,4

5,2 9,2 4,7

7,4

3,2

0 125 250 500 Metri ZONE STABILI ZONE STABILI SUSCETTIBILI DI AMPLIFICAZIONI LOCALI

Flyschoide Zona 1 Zona 2 Zona 3 Conglomerati con intercalazioni più o 0 meno sporadiche argilloso-sabbiose. 10-15 m Caotico, µ > 30 m Dr: 60 % localmente stratificato Spessore minimo: 10 m. Subst. 30 Spessore massimo: > 30 m metri

ZONE SUSCETTIBILI DI INSTABILITA' ALTRI ELEMENTI

2 1 Cedimenti differenziali (CD1): area di contatto tra 0 Isoipse della quota del substrato 3 litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto A 1 0 sismico diverse (contatto conglomerati-alluvioni) 8 40 1 Aree con pendenza maggiore di 15° Cedimenti differenziali (CD2): area di contatto tra litotipi con caratteristiche fisico-meccaniche molto 0 15 diverse (contatto Argille a Palombini-alluvioni) Limite variante

60 1 Liquefazione (LI) Area con terreni sabbiosi e sabbioso-limosi e con superficie freatica a quota Traccia di sezione geolitologica 0 13 inferiore ai 20 m da p.c.

LI/CD1 Aree di sovrapposizione di due zone suscettibili di instabilità. B' LI/CD2

1 0 14

7 B 1 A'

0 125 250 500 Metri Legenda µ G.2 - Pericolosità geologica media Perimetro Variante

0 125 250 500 Metri µ

Legenda

PGRA DPGR 53/R/2011 P3 - Pericolosità alta I.4 - Pericolosità molto elevata

P2 - Pericolosità media I.3 - Pericolosità elevata

P1 - Pericolosità bassa I.2 - Pericolosità media

nd I.1 - Pericolosità bassa Perimetro Variante

0 125 250 500 Metri Legenda

Pericolsità Sismica Locale µ S.1 S.2

S.3

Limite variante

0 125 250 500 Metri Legenda

V.4 - Molto alta

µ V.3 - Alta

V.2 - Media

Perimetro Variante

0 125 250 500 Metri