1. Dario Flaccovio Editore – Milano (23.09.2011) Sedimentologia e Geologia: strumenti per una valutazione preliminare dei parametri fisici delle formazioni sciolte Giorgio Beatrizotti

3. Premessa In questa relazione, dopo una rapida presentazione di sedimentologia e geologia, descriverò i depositi pleistocenici ed olocenici della valle del Ticino, indicando i parametri fisici determinati prevalentemente mediante DPH, DPSH e CPTU. Parametri che sono stati utilizzati, senza dare problemi: per la costruzione della Strada Nazionale, per Alptransit e per diversi edifici scolastici.

9. Depositi di ambiente temperato proprietà Ghiaia Sabbia Limo Argilla Torba Densità apparente Mg/mc 1.45-2.30 1.40-2.15 1.82-2.15 1.50-2.15 0.60-1.20 Densità secca Mg/mc 1.40-2.10 1.35-2.15 1.45-1.95 1.20-1.75 0.07-0.11 Rapporto dei vuoti 0.25-1.00 0.30-0.54 0.35-0.85 0.42-0.96 9.00-25.0 Limite liquido % - - 24-35 >50 - Limite plastico % - - 14-25 >20 - Resistenza al taglio kPa c=200-600 c=100-400 C'~75 C'=20-200 C'<20 Angolo di attrito ° 35-40 32-42 32-36 ~18-25 5

10. La pianura Nella pianura padana i 300 – 400 m di sedimenti fluviali e lacustri mascherano grandi pieghe e scaglie tettoniche

11. La causa di questa struttura è la spinta, tuttora attiva, dell'Africa verso l'Europa (da P. Bird)

20. Livello mare

21. Wurmiano terre emerse durante il massimo glaciale

24. Variazioni climatiche (da USGS)

26. Geologia della valle del Ticino Carta geologica

29. Valle del Ticino – Indagini sismiche Profili sismici a rifrazione I profili sismici, a rifrazione, sono serviti per stabilire lo spessore dei terreni sciolti. I depositi ghiaiosi superficiali non hanno pero' permesso di identificare le velocità sismiche dei terreni sottostanti

30. Valle del Ticino – Indagini sismiche Profili sismici a riflessione I profili sismici a riflessione, e soprattutto quello eseguito da Bini e Felber nell'ambito di un progetto di ricerca del Fondo Nazionale, hanno permesso di ricostruire la stratigrafia del sottosuolo, profondita' a parte, anche per la zona non raggiunta dai sondaggi meccanici

31. Valle del Ticino Profilo Contone - Gudo 1 – depositi fluviali e lacustri postglaciali 2, 3, 4 – depositi lacustri postglaciali 5 – depositi ghiaiosi (outwash ?)

32. La valle del Ticino Risultati sondaggi elettrici Resistività ohm/m Litologia Classificazione USCS Geologia 1200 - 1300 Ghiaia GW Depositi fluviali 100 - 300 Ghiaia e sabbia Sabbie diverse GW-SW, SW, SP, SM Depositi deltizi prossimali 40 - 160 Limi sabbiosi SM - ML Depositi deltizi distali 200 - 500 Varve Depositi di Conoide GM - SM Depositi lacustri proglaciali

33. La valle del Ticino Legenda sezioni stratigrafiche

34. Sezione 1 (vicino al lago)

35. Sezione 2 (intermedia)

36. Sezione 3 (vicina a Bellinzona)

38. Formule Utilizzate Dr % Formula di Skempton Φ Formula di Schmertmann E50 Formula di Schmertmann Go Formula di Crespellani e Vannucchi Vs Formula di Ohta e Goto

39. D. Alta Energia Parametri Fluviale Fluviale Conoide GW GM GM Φ [°] 41 – 47 41 – 45 42 – 44 Dr [%] 44 39 – 89 52 – 80 E50 [MPa] 30 – 50 25 – 50 35 – 50 Go [MPa] 40 – 75 30 – 75 50 – 80 Vs [m/s] 197 – 245 183 – 261 211 – 327 K [m/s] 4.20E-003 3.20E-004 3.20E-004

40. Depositi Bassa Energia Parametri Pian. Alluv. Deltizio Deltizio SW SW SM – ML Φ [°] 32 – 38 32 – 36 43 – 11 Dr [%] 33 – 69 28 – 60 20 – 64 E50 [MPa] 30 – 70 10 – 70 25 – 30 Go [MPa] 40 – 70 30 – 90 20 – 90 Vs [m/s] 161 – 225 173 – 247 66 – 260

41. AlpTransit Per il progetto AlpTransit la determinazione dei parametri geotecnici dei terreni è stata fatta essenzialmente attraverso delle prove DMT e CPTU. I risultati ottenuti sono riportati di seguito Per una ricerca di omogeneità si sono poi trasformati gli stessi utilizzando le formule usate per l'interpretazione delle prove dinamiche I risultati risultano piu' cautelativi

42. Tipo di suolo Profondità M M min φ Dr sigv' N SPT Qc Fs m MPa MPa deg. KPa MPa KPa SM-ML/ML 10 - 44 50 15 29 30 290 16 5 55 44 - 58 70 20 29 30 490 22 6.5 100 SW / SM 10 - 27 70 20 31 45 210 18 7 45 27- 46 75 25 29 40 360 21 8.5 70 46 - 62 80 30 29 40 510 24 9.5 95 SW 10 - 35 90 35 33 55 280 23 11.5 50 35 - 61 100 40 31 55 440 28 14 75

43. Depositi deltizi SW Profondità m 23 48 σv' [kPa] 280 540 N spt 23 28 Dr [%] 35 29 Φ [°] 38 37 E50 [MPa] 50 60 Go [MPa] 55 60 Vs [m/s] 245 293

44. Depositi deltizi da SW a SM Profondità m 17 37 54 σv' [kPa] 210 360 510 SPT [N] 18 21 24 Dr [%] 36 28 24 Φ [°] 36 35 34 E50 [MPa] 21 25 30 Go [MPa] 45 50 55 Vs [m/s] 211 253 279

45. Depositi deltizi da SM-ML a ML Profondità m 27 51 σv' [kPa] 290 490 SPT [N] 16 22 Dr [%] 28 24 Φ [°] 31 31 E50 [MPa] 15 20 Go [MPa] 45 55 Vs [m/s] 223 267

50. Parametri fisici Formazione età γ Dr φ Vs E' kN/m 3 % ° m/s MPa GW - SW Wurm 20 50 – 65 36 – 38 280 – 350 50 – 70 SM - ML Riss 19 60 – 80 33 – 38 250 – 350 40 – 60 SM Riss 20 60 – 80 36 – 38 370 – 450 82