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Indagini e dimensionamenti geotecnici di una diga foranea su terreni soffici e fondali profondi
No full textLe esigenze di sviluppo industriale e commerciale, la crescita della popolazione a livello planetario e della relativa qualità di vita, oggi richiedono sempre maggiori spazi dedicati ad infrastrutture marittime per trasporti e logistica al servizio di attività commerciali, impianti produttivi, stoccaggi di prodotti e materiali e, non in ultimo, per aree residenziali e turistiche.
Le soluzioni di interesse per queste carenze di spazio su terraferma debbono necessariamente prendere in considerazione sviluppi ed ampliamenti di porti, aree costiere ed offshore che richiedono prevalentemente riempimenti a mare di grandi superfici realizzate mediante riporti strutturali con materiali granulari di media e grande pezzatura posizionati su fondali profondi.
Con riferimento agli aspetti di pianificazione, progettazione e realizzazione dei manufatti sopra elencati, con particolare riferimento alle opere di difesa portuali, l’Ingegneria Geotecnica gioca, senza alcun dubbio, un ruolo primario e fondamentale in presenza di depositi naturali e/o di riempimenti antropici spesso molto recenti e quindi caratterizzati da scadenti proprietà meccaniche ed assoggettati a notevoli sollecitazioni sotto carichi ciclici indotti da sismi e/o dai moti ondosi.
Alle suddette problematiche si aggiungono i costi, le difficoltà e la delicatezza delle indagini in sito, le peculiarità relative alla selezione dei materiali di riempimento e le relative verifiche di conformità a seguito della loro messa in opera e degli eventuali trattamenti di consolidazione e/o di addensamento. Inizialmente, l’articolo si concentrerà sulla caratterizzazione dei depositi naturali, presenti in un’area lungo la costa tirrenica settentrionale dove è prevista la realizzazione di una diga foranea di grandi dimensioni su fondali profondi mediante il riutilizzo di materiali granulari di varia pezzatura sormontati da cassoni prefabbricati in calcestruzzo armato. Successivamente, verranno illustrate le modalità di impostazione e conduzione delle verifiche Geotecniche con specifico riferimento al comportamento meccanico ed idraulico di depositi naturali sciolti rinforzati con colonne di ghiaia. Le conclusioni, che origineranno dai contenuti dell’articolo, vogliono sottolineare l’imprescindibile necessità e la fondamentale importanza dell’Ingegneria Geotecnica nella progettazione e nella realizzazione di questi manufatti, le cui soluzioni ottimizzate possono essere individuate e perseguite solo sulla base di una chiara, estesa ed approfondita conoscenza dei principi primi e dello stato dell’arte della disciplina al fine di evitare catastrofici collassi come già purtroppo verificatisi lungo le coste mediterranee non lontane dall’Italia
L’evoluzione tardo-quaternaria del bacino di Rieti e la formazione del Lacus Velinus
No full textL’articolo illustra il quadro conoscitivo relativo all’evoluzione geologico-geomorfologica recente del bacino di Rieti (dalla fine dell’ultima fase di espansione glaciale sino all’età del ferro) ottenuto fondamentalmente sulla base degli studi originari e delle indagini di terreno svolte dagli scriventi nel 1990-92, integrati con gli elementi resi disponibili dalle ricerche di vari Autori pubblicate negli anni 1993-98. Una prima sintesi era stata presentata in occasione della Giornata di studio “La Protostoria nell’Area del lacus Velinus”,
tenutasi a Rieti nel dicembre 2009, a cui non fece seguito la pubblicazione degli Atti. La stesura attuale ha comportato l’analisi critica della letteratura geologica e storico-archeologica pubblicata successivamente. Gli studi recenti non hanno individuato aspetti contrastanti o elementi innovativi rispetto alla precedente ricostruzione, confermando la sostanziale rispondenza
del modello evolutivo elaborato al quadro paleo-ambientale ad
oggi disponibile. Il bacino di Rieti presenta nell’ambito del paesaggio dell’Appennino Centrale caratteri ambientali e storico-culturali peculiari, derivanti da uno stretto condizionamento reciproco tra evoluzione dei processi naturali e sviluppo della presenza umana durante l’Olocene medio e superiore. Le
varie componenti ambientali controllate, direttamente o indirettamente, dall’assetto geologico hanno determinato, sia pure con modalità temporali discontinue, un’intensa frequentazione antropica sin dalla protostoria. Lo sviluppo dei processi morfogenetici ha condizionato costantemente la presenza
dell’uomo rendendo necessari, d’altra parte, ripetuti interventi di bonifica della Piana e di regimazione dei deflussi idrici. Tali aspetti ben noti storicamente, tanto da aver comportato già in epoca romana il primo sistematico intervento di riassetto territoriale, hanno svolto un ruolo fondamentale anche in precedenza, condizionando direttamente distribuzione e continuità temporale degli insediamenti protostorici
Evoluzione paleoambientale e impatto antropico nella regione lariana e nell’area urbana di Como negli ultimi 20000 anni.
No full textBuried landscapes: Geoarchaeology of the Roman harbor of Como (N Italy)
No full textThe town of Como (N Italy) was founded in 59 BC on the shores of the homonymous lake. Its present-day environmental
setting derives from the interactions between lacustrine, alluvial and human dynamics. The lake coastline moved through time because of
alluvial progradation, town expansion and land reclamation. Since 1700 AD, more than 200 m of land reclamation towards the North are
observed from historical maps of the study area.
The harbor is a strategic infrastructure for a coastal town and its localization is a critical issue. Archaeological evidence found in the Como
urban area points to a different position of the harbor during the Roman period and the Middle Ages; presently, those areas are buried
below several meters of sediments due to land subsidence and the artificial filling of coastal areas.
The results of a geoarchaeological study aimed at understanding the evolution of the coastal area are presented here. Adopted methodologies
include the collection of available archaeological and stratigraphic data and the analysis of a number of continuous core drillings both
on the lake promenade and, for the first time in Como, on the lake bottom. Sedimentological and geotechnical investigations were performed
and archaeological and vegetal findings were studied. A lithological unit consisting of organic silts rich in vegetal remains and archaeological
findings has been identified. The thickness of this unit varies from less than 1 meter to 6 meters and it refers to a depositional
environment characterized by shallow water and human influence; its deposition started during Roman Age, when the town was founded
and an impressive reorganization of the drainage network took place. Geological cross-sections and map reconstructions enable us to
define different phases of the town evolution. Our results highlight the role of geological research in reconstructing the recent evolution of
buried and/or submerged environments: geoscience provides useful information when it is not possible to carry out expensive archaeological
excavations at sensitive sites and allows to optimize resource utilization
First evidence for Late Pleistocene to Holocene earthquake surface faulting in the Eastern Monferrato Arc (Northern Italy): Geology, pedostratigraphy and structural study of the Pecetto di Valenza site
No full textThe W Po Plain (Northern Italy) is commonly regarded as a region characterized by a low seismicity hazard, due to the lack of historical and instrumental record of strong earthquakes. Nevertheless, recent studies performed in the Monferrato hills provide evidence of active faulting and possible paleoseismicity occurred in Middle Pleistocene to Holocene times.Therefore, for verifying the seismic potential of this area, we firstly revised the available geological and geophysical information. We selected the area between Valenza and Alessandria (Eastern Monferrato Arc), which show the best structural, geomorphic, and stratigraphic setting for documenting recent tectonic deformation and faulting. Therein, we identified, for the first time, evidence for earthquake surface displacement in a Late Quaternary pedosedimentary sequence exposed at Pecetto di Valenza. The outcropping section has been logged and investigated according to an approach integrating sedimentological and micropedological data with structural analyses and radiocarbon dating. This allowed reconstructing the recent surface evolution and the paleoseismic history of the site.From the bottom, the pedosedimentary sequence consists of a Miocene marly bedrock, whose weathering started in Marine Isotopic Stage (MIS) 7 or 5 interglacials. A colluvial deposit follows, whose formation can be attributed to MIS 5e. The upper part of the sequence consists of two loess covers, showing different degrees of weathering, possibly occurred at ca. 30 ka BP for the deepest loess and in the Middle Holocene (ca. 4 ka BP) for the uppermost one. The loess accretion is therefore older and likely associated to the MIS 3 and MIS 2 glacial phases.Each deposit records the deformation induced by earthquake surface reverse faulting and warping, giving constraints to the sequence of events that characterized this site. In fact, the structural analyses and a 2D balanced retrodeformation of the section, integrating pedostratigraphic constraints, allowed identifying at least two different phases of deformation, and more than five fault scarp-forming events, which caused a total net displacement of ca. 4.8 m during the past ca. 40 ka. Our approach highlighted the interaction between the tectonically induced surface deformation and the aeolian deposition, allowing reconstructing the recent evolution of a small drainage basin.The results of this paleoseismic analysis reinforce the conclusion of previous Authors that the Monferrato Arc should be viewed as a seismic gap, characterized by strong earthquakes (Mmax ∼6.5) with long recurrence interval (in the order of several thousands years). This evidence has relevant implications for seismic hazard assessment, which must be checked with further trench investigations along the mapped Quaternary thrust faults affecting the western part of the Po Plain
Climatic and anthropogenic forcing of prehistorical vegetation succession and fire dynamics in the Lago di Como area (N-Italy, Insubria)
No full textCombined pollen, charcoal and modeling evidence from the Insubria Region suggests that fire was a
major driver of late Holocene vegetation change. However, the extent and timing of fire response dynamics
are not clear yet. We use lacustrine sediments from Lago di Como (N-Italy, S-Alps) to assess if the
reconstructed vegetation and fire dynamics were relevant at large scales and if they coincided in time
with those observed at smaller sites. The lake, due to its size (142 km2) and economic potential, was very
attractive for early land use and human presence in this area is well documented since ca. 10,000 yrs ago
(Mesolithic). We used pollen, plant macrofossils and charcoal to reconstruct the vegetation composition
and fire activity. During the Younger Dryas and the Early Holocene until ca. 8000 cal BP natural dynamics
prevailed. Subsequently, land use and slash-and-burn activities increased at the Mesolithic-Neolithic
transition and became widespread around ca. 6500 cal BP. Microscopic charcoal and numerical analyses
demonstrate that anthropogenic fires had a determinant influence on long-term vegetation dynamics at
regional scales in Insubria. Microscopic charcoal and pollen and spores indicative of land use show that
human pressure intensified after ca. 5300 cal yr BP and even more since ca. 4300 cal yr BP. Our results
suggest that important species which disappeared or were strongly reduced by land use and fire (e.g.
Abies alba, Tilia, Ulmus) will potentially reestablish in the Lago di Como area and elsewhere in Insubria, if
land abandonment initiated in the 1950s will continue
Analisi e modellazione dei fattori geologico-ambientali nella localizzazione dei siti industriali: il caso del bacino padano.
No full textIl progetto di ricerca sviluppato nel corso del Dottorato ha l’obiettivo di illustrare come una rigorosa analisi geologica consenta di identificare, valutare e mitigare gli effetti di eventi naturali estremi, che possono costituire un serio fattore di rischio per gli impianti industriali e le aree metropolitane; a tale scopo, sono state selezionate due aree campione localizzate all’interno del bacino Padano, dove si sono condotte analisi geositologiche ed ambientali per caratterizzare le interazioni tra contesto naturale e impianto industriale: una discarica di rifiuti non pericolosi nel Comune di Cairo Montenotte (Sv) e l’area urbana di Como.
Nel caso di Cairo Montenotte, sono state condotte indagini geognostiche e geofisiche, prove in sito e di laboratorio e monitoraggio strumentale; altre indagini sperimentali sono state mirate alla caratterizzazione delle proprietà fisiche e meccaniche dei rifiuti, con particolare riferimento alla stabilità e all’evoluzione dei cedimenti del cumulo dei rifiuti.
La città di Como sorge su sedimenti di origine palustre molto recenti e soggetti a subsidenza; l’analisi di oltre 300 stratigrafie di sondaggio e delle prove geotecniche disponibili ha consentito di ricostruire l’assetto stratigrafico del sottosuolo mediante profili geologico-tecnici; il continuo monitoraggio della rete piezometrica comunale e dei parametri idrologici del bacino lacustre ha permesso di caratterizzare la circolazione idrica sotterranea. Sono stati poi approfonditi alcuni aspetti relativi alla presenza di lineamenti strutturali di importanza regionale, in particolare il Retroscorrimento di Monte Olimpino e infine sono state condotte alcune elaborazioni per ricostruire l’evoluzione paleo-ambientale dell’area a partire dalla deglaciazione.
The main goal of the project is to illustrate how the rigorous geological analysis allows to identify, assess, and mitigate extreme geological hazards, which might be a serious factor of environmental risk for the local industrial plants and large metropolitan areas. We selected 2 study areas in the Po Plain, a non-hazardous waste landfill located in Cairo Montenotte (Savona province), and the Como urban area. At these sites we perform several analysis in order to characterize the interactions between natural environment and industrial plants or critical facilities.
In the Cairo Montenotte case, core drillings, geophysical analysis and laboratory tests were conducted; moreover, the physical and mechanical properties of the waste were analyzed, specifically concerning waste stability and landfill subsidence. The mutual impacts between the industrial waste treatment plant and the natural environment have been analyzed and assessed.
The Como urban area lies on very recent palustrine sediments, an environment showing remarkable Holocene subsidence, and high potential for liquefaction and coastal flooding; the stratigraphic setting was reconstructed analyzing more than 300 borehole logs and geotechnical tests, and building new geological sections; wells monitoring allowed to characterize groundwater circulation. Some aspects related to the structural setting (e.g., Monte Olimpino Backthrust) and the Late Quaternary environmental evolution were also closely examined. The results of this comprehensive geological analysis have been used in order to assess the environmental impact of the new integrated defense system against floods, presently under construction along the Como lakeshore. This critical facility consists of rows of mobile gates which are intended to hydrologically isolate the town during events of very high level of the Lake Como.
In both cases it is possible to show how a proper approach for the geological siting is a critical tool for A) ensuring the environmental safety of the local industrial plant or critical facility, and B) reducing the operational costs by preventing from repeated readjustment of the project due to poorly defined design parameters
Surface faulting during the August 24, 2016, central Italy earthquake (Mw 6.0): preliminary results
No full textWe present some preliminary results on the mapping of coseismically-induced ground ruptures following the Aug. 24, 2016, Central Italy earthquake (Mw 6.0). The seismogenic source, as highlighted by InSAR and seismological data, ruptured across two adjacent structures: the Vettore and Laga faults. We collected field data on ground breaks along the whole deformed area and two different scenarios of on-fault coseismic displacement arise from these observations. To the north, along the Vettore fault, surface faulting can be mapped quite continuously along a well-defined fault strand while such features are almost absent to the south, along the Laga fault, where flysch-like marly units are present. A major lithological control, affects the surface expression of faulting, resulting in a complex deformation pattern
Active compressional tectonics, Quaternary capable faults, and the seismic landscape of the Po Plain (northern Italy)
No full textIt is commonly believed that the Po Plain is an area of low seismic hazard. This conclusion is essentially a combination of two factors: (1) the historical record of earthquakes, which shows a relatively small number of events of moderate magnitude, and only two significant earthquakes, which occurred in the Middle Ages; and (2) the lack of ad-hoc research on the geology of earthquakes in this area, as although many studies have highlighted the local Quaternary tectonics, only a very few of them have discussed the observed evidence in terms of seismic hazard. In contrast, the data presented in the present study strongly suggest that the level of earthquake hazard in the Po Plain is comparable to that of the well-known seismic areas of the Apennine range, at least in terms of maximum magnitudes. Indeed, the high population density and the concentration of industrial facilities make the Po Plain today one of the more high-risk areas of the Italian territory. [...]</p
