Problematiche geologico-tecniche di formazioni superficiali soggette a variazioni di volume

Le variazioni di volume dei terreni argillosi (ritiro nei periodi secchi e rigonfiamento in quelli umidi) sono all’origine di numerosi danni afondazioni di edifici ed infrastrutture (strade). Negli ultimi anni i cambiamenti climatici globali hanno determinato il ripetersi di periodiparticolarmente siccitosi che hanno amplificato il fenomeno anche nei nostri climi temperati. I terreni argillosi soggetti a variazioni divolume sono costituiti da depositi quaternari, quali i depositi alluvionali e le coltri eluvio-colluviali, spesso indicati con il termine di “formazionisuperficiali”. La finalità di questo lavoro è illustrare e discutere le problematiche geologico-tecniche che emergono nello studiodelle formazioni superficiali soggette a variazioni di volume. L’area studiata è costituita dal centro urbano di Varzi (ItaliaSettentrionale, Appennino Pavese), impostato su depositi alluvionali ed eluvio-colluviali. L’approccio adottato è di tipo multidisciplinare;al fine di ricostruire il modello geologico-tecnico dell’area sono stati raccolti dati riguardanti la geologia, la geomorfologia, l’evoluzionedel reticolato idrografico, nonché informazioni storiche relative allo sviluppo urbano del paese di Varzi. In una prima fase sonostate identificate, tramite fotointerpretazione, le unità morfologiche (terrazzi e conoidi alluvionali, frane, ecc.). Nella seconda fase taliunità sono state caratterizzate dal punto di vista litostratigrafico, idrogeologico e geotecnico in modo da definire delle unità morfo-litotecnicheomogenee in base a: genesi (alluvionale, di versante, antropica), condizioni topografiche (acclività e drenaggio), litofacies,geometria dei terreni (spessore, variazioni laterali), condizioni idrogeologiche (soggiacenza falda, permeabilità) e geotecniche (potenzialedi ritiro-rigonfiamento e spessore della zona attiva). Le unità marfo-litotecniche individuate sono state classificate in funzione delloro potenziale di ritiro-rigonfiamento.

The volume changes of clayey soils (shrinking in the drought periods, swelling in the periods of rainfalls) are the cause of many problemsin engineered structures. Global climatic changes as prolonged period of dry weather, influence soil moisture content and arethe primary cause of volume changes of clayey soils in temperate regions. In Italy most of these soils are associated with alluvial depositsand eluvial-colluvial soils derived from sedimentary rocks by weathering (superficial deposits). The aim of the work is to underlinethe engineering geological problems related to the study of the superficial deposits characterized by volume changes. The test site isthe urbanized area of the town of Varzi (Northern Italy, Pavese Appennines) built on the alluvial and eluvial-colluvial deposits. The lithologicalsetting and geotechnical characteristics of these deposits are poorly defined, due to the lack of outcrops and the intrinsic heterogeneityof the sediments. Engineering geological mapping was carried out to provide engineering geological information as an aid inplanning land use. The adopted approach has been multidisciplinary, such that data regarding the geology, geomorphology, hydrographicnetwork, urban development and history of the town area have been used to develop a geological/geotechnical model of thearea. In the first step the landforms (alluvial terraces, landslides, alluvial fans, etc.) were mapped from aerial photographs. In the secondstep for each landforms the nature of surface materials (lithostratigraphic, hydrogeological and geotechnical characteristics) was determined.The datasets included boreholes, trial pits and penetrometer tests. Geotechnical and lithological profiles have been constructed.The geotechnical site investigations had the aim of characterising the soil conditions within each homogeneous zone and consistedof pits with a maximum depth of 3 m for the shallow soil exploration, the soil profile description and the collection of samples inthe areas representative of the engineering geological terrain units. In addition to the classical mineralogical and geotechnical tests (index properties and volumetric characteristic determination) the samples were submitted to the methylene blue adsorption test, tothe swelling pressure and swell strain tests and to the determination of the suction with the filter paper technique. Engineering geologicalzoning was carried out by assessing main attribute groups: genesis, topographic conditions (slope angle and drainage), lithologies,geometries, hydrogeological (depth to the water table, hydraulic conductivity) and geotechnical characteristics. The area was dividedinto 13 morpho-engineering geological units (areas that may be regarded as homogeneous from the geomorphological and engineeringgeological point of view) analyzed in terms of swelling-shrinking susceptibility.