1. Caratterizzazione geotecnica,
m ineralogica e pedologica di terreni
coinvolti in frane superficiali dell’Oltrepo
pavese
Relatore: Correlatore: Tesi di laurea di:
Claudia Mesina Alessandra Leoni Deborah FEDERICI
Massimo Setti

2. Nei mesi di Gennaio, Febbraio e Aprile 2009 alcuni comuni del settore nord-
orientale dell’Oltrepo Pavese sono stati colpiti da una serie di precipitazioni
che hanno innescato fenomeni identificabili come frane superficiali.
I dissesti di questo tipo coinvolgono principalmente la copertura detritica
superficiale, lasciando intatto il substrato sottostante. Questi eventi hanno
avuto un’intensità tale da provocare danni alla rete viaria, all’agricoltura e ai
relativi insediamenti.
2

3.  Scopo della tesi:
Studio geotecnico, mineralogico e pedologico dei suoli coinvolti
in queste frane superficiali, prelevati da un sito campione che
si trova in località Montuè (Canneto Pavese).
 Lavoro di tesi svolto:
- Nel laboratorio di Geologia Applicata e
Geotecnica
- Nel laboratorio di Difrattometria X da
polveri
- presso il laboratorio Riccalab
dell’azienda Riccagioia s.c.p.a.
3

4. Inquadramento geologico dell’area
Il substrato in corrispondenza
del quale sono stati prelevati i
campioni è costituito dal
membro dei Conglomerati di
Rocca Ticozzi.
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5. Materiali e Metodi di studio
n°campione/n
Profondità
ome
mt. 0,00 -
70/2012 A1
0,10
mt. 0,10 -
68/2012 A2
0,20
mt. 0,20 -
69/2012 Ap
0,40
mt. 0,40 -
67/2012 B
0,70
mt. 0,70 -
66/2012 Bc
1,10
mt. 1,10 -
64/2012 C
1,30
C7 TDR
63/2012 mt. 1,40
6
C8 II
65/2012 substrato
scavo
28/2012 TDR5 mt. 1,20
29/2012 TDR6 mt. 1,40
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6. Prove Geotecniche
 Analisi granulometriche
 Limiti di Atterberg: si definiscono limiti di Atterberg i contenuti d’acqua che
rappresentano i passaggi critici di comportamento del terreno:
• limite liquido: WL;
• limite plastico: Wp;
• indice di plasticità Ip.
 Carbonatimetrie: determinazione gas-volumetrica della CO2 che si svolge
trattando un campione di terra fine con acido cloridrico.
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7. Prove Mineralogiche
 Diffrattometria a raggi X metodo delle polveri:
• sul campione tal-quale (campione “tout
venant”).
• sulla frazione argillosa (fraz. < 2 µm): per
eseguire una più approfondita indagine sui
minerali argillosi.
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8. Prove Pedologiche
 Determinazione della capacità di scambio cationico con bario cloruro e
trietanolammina.
 Determinazione delle basi di scambio (calcio, magnesio e potassio) con bario
cloruro e trietanolammina.
 Determinazione del carbonio organico.
 Determinazione del fosforo assimilabile.
 Reazione (pH) in H₂O, KCl.
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9. Risultati
Analisi granulometrica:
Discussione:
n°campione Nome Profondità %argilla %limo %sabbia %ghiaia
70/2012 A1 mt. 0,00 - 0,10 20 60 13 7 - Campioni tessituralmente
68/2012 A2 mt. 0,10 - 0,20 21 54 13 12 molto simili.
69/2012 Ap mt. 0,20 - 0,40 23 62 14,5 0,5
67/2012 B mt. 0,40 - 0,70 22 57 19 2 - Netta maggioranza
66/2012 Bc mt. 0,70 - 1,10 19 62 16 3,35 frazioni fini.
64/2012 C mt. 1,10 - 1,30 36 61 3 0
63/2012 C7 TDR 6 mt. 1,40 25 58 15 2 - Predomina la frazione
65/2012 C8 II scavo substrato 22 54 11 13
limosa (sempre >54%).
- la granulometria non
varia con la profondità, ad
eccezione dell’orizzonte C
che è contraddistinto da
un aumento del contenuto
di argilla.
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10. Risultati
Limiti di Atterberg:
Discussione:
n°campione Nome Profondità Wl Wp IP
70/2012 A1 mt. 0,00 - 0,10 43,13 23,82 19,31 - tutti limi argillosi
68/2012 A2 mt. 0,10 - 0,20 39,79 22,61 17,18 debolmente sabbiosi
69/2012 Ap mt. 0,20 - 0,40 43,13 24,47 18,66
caratterizzati da una
67/2012 B mt. 0,40 - 0,70 35,42 22 13,42
66/2012 Bc mt. 0,70 - 1,10 35,74 22,64 13,09
plasticità medio-bassa.
64/2012 C mt. 1,10 - 1,30 53,49 24,69 28,81
63/2012 C7 TDR 6 mt. 1,40 37,07 22,31 14,76
65/2012 8 II scavo substrato 43,13 21,45 21,67 - Il 64/2012 si differenza
dagli altri poiché si sposta
nel campo delle argille
inorganiche di alta
plasticità.
10

11. Risultati
Carbonatimetria:
Discussione:
n°campione Nome Profondità %carbonati Ca
70/2012 A1 mt. 0,00 - 0,10 12,941
- maggior parte dei terreni è
caratterizzato da una
68/2012 A2 mt. 0,10 - 0,20 14,118
percentuale in calcare
69/2012 Ap mt. 0,20 - 0,40 12,941
totale media.
67/2012 B mt. 0,40 - 0,70 10,98
66/2012 Bc mt. 0,70 - 1,10 12,941
64/2012 C mt. 1,10 - 1,30 35,294 - 64/2012 e 65/2012 che
63/2012 C7 TDR 6 mt. 1,40 13,725 mostrano un tenore in
65/2012 8 II scavo substrato 30,196 CaCO3 elevato.
La letteratura riporta le seguenti
soglie:
< 5% basso
5-15% medio
> 15% elevato
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12. Risultati
Diffrattometria a raggi X metodo delle polveri:
• sul campione tal-quale (campione
“tout venant”).
n°campione %Sme %Clor. %Caol. %Mica %Qz %K-F %Plag. %Calc. %Dol. %Anf. %∑ min.arg. %∑ carb. %∑ feld.
70/2012 7 9 9 12 15 7 14 14 11 2 37 25 21
68/2012 14 10 7 12 15 7 10 11 10 4 43 21 17
69/2012 11 8 6 10 15 8 18 12 10 2 35 22 26
67/2012 16 12 11 12 10 9 13 8 6 3 51 14 22
66/2012 14 11 9 9 15 6 19 10 5 2 43 15 25
64/2012 11 9 7 6 10 9 6 26 16 0 33 42 15
63/2012 16 9 5 11 10 11 15 10 7 6 41 17 26
65/2012 12 9 10 10 10 7 15 16 8 3 41 24 22
Discussione:
- prevalenza dei minerali
argillosi.
- 64/2012: prevalenza dei
minerali carbonatici.
- rilevata la presenza di
Smectite.
12

13. Risultati
Diffrattometria a raggi X metodo delle polveri:
• sulla frazione argillosa (fraz. < 2 µ m).
n°campione
Sme. Clor.
Frazione < 2 µm
Caol. Mica
Discussione:
70/2012 51 8 5 36
68/2012 48 8 6 38
69/2012 52 7 5 36 -La Smectite è presente in
67/2012 46 8 5 41 % elevate. Potrebbe aver
66/2012 47 9 7 37
64/2012 56 9 4 31
avuto un ruolo
63/2012 47 11 7 35 fondamentale nella
65/2012 56 8 5 31
dinamica delle frane.
13

14. Risultati
Determinazione capacità di scambio cationico con bario cloruro e
trietanolammina :
Discussione:
CSC
n°campione (meq/100g)
70/2012 16,54412
68/2012 15,93137 - sono tutti terreni discreti.
Valori di CSC
69/2012 14,70588
(meq
67/2012 15,31863 Valutazione
/100 g di
66/2012 12,2549
suolo)
-bassa capacità di
64/2012 14,09
<5 Molto bassa scambiare cationi Ca, Mg e
63/2012 15,93
65/2012 13,48
5-10 Bassa K.
10-20 Media
TDR 5 15,93137
>20 Alta
TDR 6 8,578431
14

15. Risultati
Determinazione delle basi di scambio (calcio, magnesio e potassio) con
bario cloruro e trietanolammina:
n°campione Ca Mg K VALORE (Ca VALORE (Mg
ppm) GIUDIZIO ppm) GIUDIZIO
70/2012 4007 227 145,2
0-1000 Scarso 0-50 Molto scarso
68/2012 3816 221,3 106,3
1000-2000 Sufficiente 50-101 Scarso
69/2012 4011 235,5 107,1 >2000 Buono 101-151 Sufficiente
67/2012 3647 261,5 80,07 151-250 Buono
VALORE (K >250 Elevato
66/2012 3496 377,9 83,5
ppm) GIUDIZIO
64/2012 3950 543,5 98,79 0-41 Molto scarso
63/2012 3702 473,4 87,01 41-81 Scarso Discussione:
65/2012 3487 512,3 85,51 81-141 Sufficiente
TDR 5 3422 473,5 67,07 141-200 Buono -calcio presenta valori
>200 Elevato
TDR 6 1045 187,2 84,5 abbondanti per tutti.
- Il magnesio appare elevato
nella maggior parte dei terreni.
- Il potassio
risulta invece
scarso nel TDR5, è
giudicato
sufficiente in tutti
gli altri.
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16. Risultati
Determinazione del carbonio organico (metodo Springer-Klee) :
n°campione Sostanza organica % Sostanza
GIUDIZIO
organica (%)
70/2012 2,69 <0.5 Molto bassa
68/2012 2,29
0.5-1.0 Bassa
69/2012 2,34
1.0-2.0 Moderatamente
67/2012 1,76
bassa
66/2012 1,51
2.0-4.0 Media
64/2012 1,07
>4.0 Alta
63/2012 0,52
65/2012
TDR 5
1,71
1,4
Discussione:
TDR 6 0,11
- aumento andando dai
suoli più profondi a quelli
più esterni.
16

17. Risultati
Determinazione del fosforo assimilabile (metodo Olsen) :
n°campione mg/I PO4 VALORE (P ppm) GIUDIZIO
70/2012 0,8
0-5 Molto scarso
68/2012 0,53
69/2012 0,79 05-11 Scarso
67/2012 0,23 11-16 Sufficiente
66/2012 0,41
16-25 Buono
64/2012 0,22
63/2012 0,56 >25 Elevato
Discussione:
65/2012 0,42
TDR 5 0,2
TDR 6 0,28 - valori del Fosforo molto
scarsi per tutti i campioni di
suolo.
-Il valore maggiore, ma
comunque basso, è
raggiunto nei terreni
69/2012 e 70/2012.
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18. Risultati
Determinazione del grado di reazione (pH):
• Reazione (pH) in H2O • Reazione (pH) in KCl
n°campione PH n°campione PH
70/2012 8,19 70/2012 7,46
68/2012 8,30 68/2012 7,47
69/2012 8,27 69/2012 7,49
67/2012 8,56 67/2012 7,51
66/2012 8,58 66/2012 7,54
64/2012 8,67 64/2012 7,51
63/2012 8,60 63/2012 7,55
65/2012 8,64 65/2012 7,59
TDR 5 8,48 TDR 5 7,52
TDR 6 8,76 TDR 6 7,72
Discussione:
- I terreni
appaiono tutti
alcalini.
18

19. Conclusioni
 Nella successione dei terreni analizzati la granulometria non varia con
la profondità, ad eccezione dell’orizzonte C che è contraddistinto da
un aumento del contenuto di argilla.
 Tramite le analisi mineralogiche emerge la presenza della Smectite che
potrebbe aver avuto un ruolo fondamentale nella dinamica delle
frane. Questo minerale si sarebbe comportato come una sorta di
collante fra le varie particelle che costituiscono il terreno.
 Anche dal punto di vista pedologico le caratteristiche sono molto
simili.
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20. Si ringrazia
Deborah Federici
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