Un centro d'arte minore "instabile" fondato su formazioni litologicamente complesse: il caso di Fanano (Appennino settentrionale, Provincia di Modena)
1. Il criterio di scelta di un centro artistico minore “instabile” in Emilia-Romagna
4. Caratteri geologici e geomorfologici
5. Le lesioni del centro storico
6. Censimento delle lesioni degli edifici
La presente ricerca ha per oggetto lo studio delle condizioni di instabilità di un centro abitato di interesse artistico “minore”, poggiante su di un substrato, costituito da una formazione litologicamente complessa, con lo scopo di fornire, nel contempo, linee guide per lo studio geologico ed ipotesi di consolidamento: si tratta del nucleo storico di Fanano, situato nell’Appennino settentrionale, in Provincia di Modena (fig. 1). Il tema proposto s’inserisce in un progetto di ricerca europeo, denominato Civita1, al quale collaborano diversi Istituti di ricerca italiani, fra i quali l’ENEA.
Fig. 1: Ubicazione dell’area di studio
Tale progetto, relativamente all’Italia, ha preso in considerazione una serie di centri d’arte “minori”, che sono interessati da fenomeni di dissesto dei versanti e scelti in modo che siano rappresentativi sia delle diverse regioni amministrative, sia dei diversi ambiti geologici dell’Italia.
L’area oggetto di questo studio è situata sul versante nord-orientale (“padano”) dell'Appennino tosco-emiliano, praticamente al limite tra la parte di montagna vera e propria e l’ampia fascia collinare, che contraddistingue questo versante della catena appenninica, tra Piacenza e Rimini. Il limite altimetrico corrisponde alla separazione fra due domini geologici ben distinti: a SW la fascia di affioramento delle Unità Toscane, con la formazione dell’Arenaria di M. Cervarola (fig.2), e a NE quella delle Unità Liguri. In particolare, l’abitato di Fanano (630,4 m s.l.m.), sul quale s’incentra la ricerca, è posto alla confluenza delle valli dei torrenti Fellicarolo ed Ospitale, dalla cui unione si forma il T. Leo che, a sua volta, unendosi allo Scoltenna, dà luogo al F. Panaro, affluente di destra del fiume Po.
Fig. 2: Arenarie di M. Cervarola (Cev); principale formazione geologica presente nell'area
La ricerca è stato sviluppata presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, e presso le strutture dell’ ENEA di Roma (Centro Ricerche della “Casaccia”) e dell’Università “Aristoteles” di Salonicco (Grecia):
1. Il criterio di scelta di un centro artistico minore “instabile” in Emilia-Romagna
Nell’Appennino emiliano - romagnolo, centri d’arte minori, forse artisticamente più importanti e noti di Fanano e, nello stesso tempo, interessati da dissesti dei versanti o da fenomeni erosivi, sono numerosi: basti ricordare l’antico borgo di Fiumalbo (MO), Bardi (PR) con il suo imponente castello poggiante su di un ofiolite con diaspri fiammeggianti, Canossa (RE) con la sua rupe arenacea, Brisighella (RA) e la sua torre su di uno sperone gessoso, Verucchio (RN) con il suo castello strapiombante su di una “penna” calcarenitica, talora censiti e studiati fra quelli dichiarati “instabili” (Autori Vari, a cura di Annovi & Simoni, 1993). In molti di questi casi, si tratta però di centri interessati da dissesti molto “localizzati”, quali crolli di massi, o particolari, non certo rappresentativi delle situazioni più tipiche e più frequenti della “regione geologica” di riferimento, vale a dire l’Emilia-Romagna, caratterizzata da estesi e diffusi fenomeni di instabilità (Regione Emilia-Romagna, 1999), connessi, prima di tutto, a fattori litologici (Bettelli & De Nardo, 2001; Bertolini & Pellegrini, 2001) (fig.3). Questa situazione è particolarmente accentuata nel settore emiliano della catena, cioè nella parte delimitata dalle valli del T. Sillaro, ad est, e del F. Trebbia ad ovest: si tratta di una “regione” geologicamente ben definita, caratterizzata da un insieme di diverse Successioni, tra loro sovrapposte e prevalentemente caratterizzate da formazioni molto deformate, riferibili ad unità litologiche costituite da “rocce deboli” (Morgenstern, 1965; Bieniawski, 1989), “strutturalmente e/o litologicamente complesse” (A.G.I., 1979; Esu, 1977), nelle quali la componente argillitica risulta sempre molto abbondante o addirittura prevalente. I modelli di frana sono, pertanto, condizionati e tipici di queste condizioni litologiche e strutturali: si tratta, per lo più, di scivolamenti rototraslativi, di tipo intermittente ed a cinematica lenta, con fenomeni di colamento (earth flows) nelle parti più superficiali, dove la componente argillosa risulta più profondamente degradata per processi fisici (Bertolini & Pellegrini, 2001).
Fig. 3: Distribuzione delle frane con superficie superiore a 400.000 m2. Legenda: a) corpi di frana censiti; c) rilievi montuosi di altezza superiore a 1300 m s.l.m. (da Bertolini & Pellegrini, 2001)
Le condizioni geologiche presenti al contorno dell’abitato di Fanano rientrano in queste caratteristiche geologiche “regionali” e possiedono, pertanto, una buona rappresentatività litologica per l’Emilia-Romagna, anche per quanto riguarda la tipologia dei movimenti franosi presenti. Le condizioni di stabilità di Fanano appaiono descritte nell’Atlante dei centri instabili della Provincia di Modena (a cura di Nora et Alii, 1993) (fig.4), risultando, pertanto, l’abitato inserito fra quelli dichiarati da consolidare; da sottolineare, inoltre, che gli Autori della scheda relativa, inserita nell’Atlante, evidenziano che “... non è ancora stata chiarita la dinamica dei movimenti che investono il centro storico (Palazzo municipale, Chiesa e Convento di Santa Chiara.)”: questo sorge su di un ripiano di mezza costa, poggiante sulle Arenarie del M. Cervarola e costituito da un notevole spessore di depositi quaternari, generalmente definibili “di versante”, ma non studiati e quindi non riferiti, a processi ben definiti. Come si descriverà dettagliatamente nei capitoli successivi, i movimenti di versante che interessano Fanano provocano, in maniera lenta, ma continua (o, forse, intermittente), lesioni in numerosi edifici del centro storico, con un quadro fessurativo che richiede periodici interventi di consolidamento: essi raggiungono la massima intensità in corrispondenza della chiesa di San Giuseppe e del Convento di Santa Chiara.
Fig. 4: Estratto dell'Atlante dei centri instabili della Provincia di Modena, riguardante l'abitato di Fanano. (da Nora et alii, 1993)
L’abitato di Fanano può essere senz’altro annoverato fra i centri d’arte cosiddetti “minori”, per il suo indubbio interesse storico ed artistico. Il nucleo storico di Fanano presenta, infatti, un insieme di edifici di notevole interesse artistico, di età compresa tra i secoli XI e XII (testimonianze romaniche dell’antica chiesa plebana, di pertinenza e fondazione dell’Abbazia Benedettina di Nonantola), il Rinascimento (come Palazzo Lardi, fig.5), il periodo barocco, sino ai nostri giorni: la descrizione artistica del centro abitato costituisce l’oggetto di numerose pubblicazioni di interesse non solo locale, ma anche regionale o nazionale, come la monografia artistica sul territorio del Frignano (a cura di Foschi & Venturi, 1998). Riscontri abbastanza ampi si possono trovare anche nella volume della Guida d’Italia del T.C.I., dedicato all’Emilia-Romagna (Autori Vari, 1991).
Fig. 5: Particolare di Palazzo Lardi (XIV sec.)
2. Obiettivi della ricerca
L’obiettivo principale della ricerca è stato quello di individuare le cause che determinano i dissesti nel tessuto urbano del centro abitato prescelto nell’ambito del progetto Civita, vale a dire Fanano: in particolare le geometrie, interne ed esterne, dell’eventuale corpo di frana, i suoi cinematismi e meccanismi di riattivazione, al fine di potere programmare correttamente eventuali interventi di consolidamento da parte degli Enti competenti in materia, sopra elencati, dei quali la presente ricerca viene messa a disposizione. Altro obiettivo, peraltro prefissato nell’ambito dello stesso programma di ricerca Civita, è stato quello di definire metodi di indagine, che potessero essere di riferimento per le situazioni geologiche rappresentative della Regione Emilia-Romagna, cioè in presenza di rocce deboli e litologicamente e/o strutturalmente complesse.
In definitiva, la ricerca è stata articolata nei seguenti aspetti:
indagini geologiche e geomorfologiche, necessarie per definire caratteristiche litologiche e strutturali, forme e processi presenti al contorno dell’abitato di Fanano;
indagine territoriale, riguardante, soprattutto, la pericolosità ed il rischio da frana, utilizzando anche analisi sulle caratteristiche fisiche e meccaniche dei litotipi presenti per definirne la grandezza e l’intensità dei fenomeni di dissesto, nonché tecniche di calcolo analitico delle condizioni di stabilità e di deformazione dei versanti;
trasferimento delle metodologie e delle tecniche d’indagine agli Enti Territoriali Locali, con proposizione di linee guida per il consolidamento, cioè per la mitigazione del rischio.
3. Metodi impiegati
Per potere definire il modello geologico dell’area su cui sorge l’abitato di Fanano e delle zone circostanti, nonché le possibili geometrie dei depositi di versante e, in particolare, dei corpi di frana presenti (fig.6), per definire, quindi, i processi di versante e la dinamica quaternaria in senso lato, è stato effettuato preliminarmente il rilevamento geologico e geomorfologico di dettaglio (originale alla scala di 1: 5.000) non solo dei versanti sui quali insiste il centro abitato, ma anche di parte delle vallate dei Torrenti Ospitale e Fellicarolo, già oggetto di precedenti ricerche riguardanti la stabilità dei versanti (Casartelli, 1998; Bernagozzi, 1999). Presso il Pizzo di Fanano, infatti, è presente un grande corpo di frana, che potrebbe aver condizionato il modellamento e/o l’accumulo di parte dei depositi di versante su cui è fondato il centro abitato “instabile”.
Fig. 6: Particolare del Modello digitale del terreno (DEM) con in rilievo le principali forme del versante sui cui sorge il centro storico di Fanano. Legenda: 1) corpi di frana quiescenti; 2) corpi di frana attivi o recenti; 3) area dove si riscontrano la maggior parte delle lesioni negli edifici
Al fine di definire le eventuali correlazioni delle deformazioni registrate nel centro abitato con le precipitazioni, si è proceduto alla raccolta di dati pluviometrici delle stazioni di Fanano e di Sestola; sempre in funzione delle cause dei dissesti, sono stati analizzati anche i terremoti registrati (Catalogo dei terremoti italiani dall’anno 1000 al 1980, CNR, 1985) si ricordi a questo proposito che Fanano ricade in un’area sismica che risente, soprattutto, dei terremoti con epicentro nella vicina Garfagnana, (1920). Nel centro storico è stato, inoltre, progettato un inclinometro, che è stato costruito a cura dell’Ufficio Difesa del Suolo, Regione Emilia-Romagna, ad integrazione di un altro presistente e di una rete piezometrica funzionante dal 1993. La realizzazione del foro di sondaggio, necessario per l’installazione del tubo inclinometrico, è stata effettuata con la tecnica del carotaggio continuo, per meglio definire le condizioni litostratigrafiche del sottosuolo di Fanano, non risolvibili mediante il rilevamento geologico di superficie.
Per potere definire il modello concettuale di comportamento (vale a dire il modello di rottura del versante), sul quale effettuare le analisi di stabilità all’equilibrio limite e delle deformazioni (m. ad elementi finiti), si è proceduto alla caratterizzazione geotecnica dei materiali. La parametrizzazione dei caratteri fisico-meccanici delle formazioni geologiche è stata effettuata sia in sito (determinazione qualitativa del RQD e della resistenza alla compressione uniassiale della roccia mediante martello di Schmidt), sia in laboratorio.
4. Caratteri geologici e geomorfologici
Nell’area dell’alto Appennino Modenese affiorano prevalentemente rocce appartenenti alla facies torbiditica del dominio toscano (Bettelli et Alii, 1987a; Gelmini, 1992). Queste torbiditi si sono sedimentate tra l’Oligocene medio superiore e il Miocene inferiore medio.
FIG.7 Schema geologico-strutturale raffigurante la zona di Fanano. 1) Coperture detritiche; 2) Succ. M. Venere-Monghidoro; 3) Arenarie M. Cervarola; 4) Complesso M. Modino; 5) Macigno; 6) Unità Sestola-Vidiciatico; 7) contatti stratigrafici; 8) fronti di accavallamento; 9) Limite della coltre; 10) faglie presunte
Da un punto di vista strutturale, nell’area sono state individuate due unità tettoniche, separate da una superficie di scorrimento di importanza regionale: la Falda Toscana e l’Unità Cervarola-Falterona (fig.7). L’abitato di Fanano e le zone limitrofe rientrano principalmente in quest’ultima unità. L’Arenaria del Monte Cervarola è costituita da alternanze torbiditiche arenaceo-pelitiche, in strati da sottili a molto spessi; tale formazione è caratterizzata da una potenza media di circa 1000 m. Il versante su cui sorge l’abitato di Fanano è costituito geologicamente dalle Arenarie di M. Cervarola, che presentano un rapporto Arenaria / Pelite < 1.
Fig. 8: Carta geologica schematica della zona di Fanano.
Legenda : 1) Arenarie di M: Cervarola (rapporto arenaria / pelite =1); 1b) Arenarie M. Cervarola (A/P) < 1; 2) Argille a palombini (Unità Sestola – Vidiciatico); 3(4) Faglie e lineamenti tettonici (preresunti); 5) Sovrascorrimenti; 6) Limite stratigrafico; 7) Linea di sezione; 8) Area urbanizzata di Fanano
È stata completata una carta geomorfologica alla scala 1:5000 che descrive i processi e le forme dell’area di in esame. La zona di Fanano è caratterizzata da depositi dovuti principalmente all’azione della gravità e delle acque correnti (fig.8); di notevole interesse è lo studio delle forme del versante a monte ed immediatamente a valle di Fanano. Fenomeni franosi recenti sono ben riconoscibili per la loro forma, anche dalla semplice analisi delle curve di livello.
In base all’osservazione delle foto aree (volo RER 1973 alla scala 1:13.000, volo Italia 1989 alla scala 1:70.000) ed alla campagna di rilevamento, appare che tutto il versante su cui sorge l’abitato di Fanano è interessato da una serie di frane, attivatesi in età imprecisata, in parte sicuramente quiescenti ed in parte riattivate, in più punti ed in momenti diversi. Sono state riportate in carta alla scala 1:5000 diversi corpi di frana: presso l’abitato sono stati distinti due corpi principali: uno immediatamente a SW del centro storico, riattivatosi con cinematica molto lenta alla fine del secolo scorso, ma senza informazioni sullo stato di attività recente ed attuale. Il centro storico sorge, inoltre, su depositi terrazzati di versante (fig.9), spessi circa 57 m, sulla base del sondaggio geomeccanico eseguito, che sono stati soggetti a movimenti superficiali lenti, determinati da una frana attiva (3 e 4, fig.9), compresa tra il nucleo storico e l’alveo del T. Leo, e che ha indotto le lesioni che verranno successivamente descritte, soprattutto negli edifici più vecchi. Inoltre, un altro evento di cui si hanno riscontri storici riguarda probabilmente la frana del “Cinghio dei morti”, (Pantanelli & Santi, 1895), avvenuta nel 1582, sul versante opposto a quello su cui sorge l’abitato di Fanano, che ha influito sulla morfologia della valle alterando il corso originale dei torrenti Fellicarolo ed Ospitale.
Fig. 9: Foto aerea del versante su cui sorge l’abitato di Fanano contraddistinto dalle principali unità geologiche e forme del versante: 1) Arenarie di M. Cervarola; 2) Deposito di Versante; 3) Unità Sestola – Vidiciatico (Argille a Palombini); 4) Frane quiescenti; 5) Frane Attive; 6) principali fronti di scorrimento tettonico; 7) Faglie e lineamenti tettonici; 8) Faglie presunte; 9) Area di massima concentrazione di edifici lesionati
5. Le lesioni del centro storico
Le lesioni nei fabbricati possono essere dovute ad innumerevoli cause, che variano dall’errato dimensionamento dei carichi in fase di progettazione, all’uso di materiale edilizio scadente o, come nel caso di Fanano, a seguito di sforzi esterni non legati alla costruzione dell’edificio, in quanto le lesioni si riattivarono dopo alcuni decenni o secoli dalla costruzione degli edifici stessi.
Nella maggior parte dei casi si creano lesioni quando si ha un movimento delle fondazioni, le cui cause possono essere (Focardi 1990):
frane;
superamento della pressione di rottura del terreno di fondazione;
assestamento disuniforme delle fondazioni per diversa compressibilità del terreno;
deformazioni stagionali del terreno;
alterazioni nel terreno di fondazione.
Fig. 10: Esempio di lesione in un fabbricato appartenente al centro storico di Fanano (Monastero di S. Chiara).
Il quadro è molto ampio e include anche situazioni che non riguardano il caso di Fanano, nelle quali i cedimenti degli edifici sono imputabili a movimenti di rottura del terreno, rottura che può avvenire a conseguenza di fenomeni franosi ed a plasticizzazione del terreno per inadeguatezza delle opere di sostegno o eccessivi carichi. Nel caso riguardante l’abitato di Fanano i problemi sono causati principalmente dal movimento del terreno dovuto alla frana sottostante.
Un fattore molto importante riguarda la posizione dell’edificio rispetto al movimento di versante; è infatti possibile che si possa avere un movimento anche di svariati metri senza che il fabbricato subisca danni rilevanti. Questo può avvenire se la struttura si trova in posizione centrale rispetto al corpo di frana; difficilmente, se fosse situata in posizione marginale, dove i movimenti sono differenziati e la cinematica è variabile, la struttura non avrebbe subito danni.
Anche il tipo di movimento, a seconda che esso sia orizzontale o verticale (fig.10), influisce sul tipo di dissesti. Fratture verticali o paraboliche che tendono ad aprirsi verso l’alto sono indice di movimenti prevalentemente verticali. Fratture che hanno la tendenza ad aprirsi verso il basso indicano invece che la natura del movimento è di tipo orizzontale.
In entrambi i casi, che la maggior parte delle volte si presentano associati, le fratture iniziano dal piano terreno (fig.11), e tendono a propagarsi ai piani superiori, col procedere della ridistribuzione delle tensioni nelle murature.
Fig. 11 .: Lesione verticale sita all'entrata della chiesa di S. Giuseppe (XIV sec.)
Un secondo fattore da prendere in considerazione riguarda la velocità del movimento. Infatti, la risposta degli edifici alla sollecitazione dovuta a corpi franosi è molto variabile proprio in base a quest’ultimo fattore. Nell’Appennino emiliano sono innumerevoli i centri abitati, tra cui proprio Fanano, che in passato sono stati costruiti su corpi di frana ritenuti stabili, e che devono la loro esistenza al fatto che i movimenti che avvengono nel sottosuolo ricadono nel campo della cinematica lenta o molto lenta, rendendo così possibile l’adeguamento da parte delle murature anche a movimenti dell’ordine di qualche centimetro (Focardi 1990).
Fig. 12: Censimento delle lesioni negli edifici che caratterizzano il centro storico di Fanano. I numeri tra parentesi indicano il n° delle lesioni verticali per ciascun edificio
Riconoscere un fenomeno gravitativo solo sulla base delle lesioni negli edifici, è sempre difficile; per questo la ricognizione sul terreno deve essere fatta ricercando sia aspetti geomorfologici sia eventuali fratture sui manufatti, proprio perché di debole resistenza.
È molto importante tenere monitorate le lesioni, in modo particolare durante sia le stagioni secche sia quelle umide, in quanto, nel caso di movimenti franosi, si evidenzieranno ampliamenti più marcati nei periodi umidi quando l’aumento delle pressioni interstiziali determina una riduzione della resistenza nel terreno e favorisce l’incremento del fenomeno gravitativo. In casi di rischio elevato è opportuno installare sistemi di monitoraggio collegati a calcolatori in grado di diffondere un segnale di allarme qualora ve ne fosse bisogno.
6. Censimento delle lesioni degli edifici
Non sempre un fenomeno gravitativo è facilmente riconoscibile sul terreno; nel caso di Fanano, per definirne il limite, il grado e lo stile di attività, la ricognizione sul terreno è stata svolta prendendo in considerazione non solo gli indizi geomorfologici, ma anche le deformazioni e fratture di manufatti (muri, marciapiedi, cordoli), in quanto il fenomeno gravitativo, se presente, agisce anche su questi elementi soprattutto se di debole resistenza.
Una prima operazione è consistita nel rilevare statisticamente l’orientazione (direzione, inclinazione) delle lesioni negli edifici. Attraverso programmi di proiezione stereografica, si evince la presenza di due principali famiglie di discontinuità (279° N / 86° NW; 192° N /84° SW, fig. 13a), che formano tra loro 2 diedri con piani quasi perpendicolari tra di loro: 87° e 93° (fig. 13b).
Fig. 13: a) Proiezione stereografica relativa a tutte le lesioni misurate sugli edifici; b) schema riassuntivo delle principali famiglie di lesioni caratterizzanti il centro storico
È stato possibile risalire agli sforzi che hanno portato alla formazione delle lesioni (fig.14) Una di queste direzioni coincide proprio con le forme dedotte dal rilevamento in sito e fotogrammetrico. Ciò costituisce una prima conferma, quindi, che il centro storico di Fanano subisce lenti spostamenti verso valle in direzione SE, a causa dell’attività del corpo di frana posto a valle del centro abitato medesimo.
Fig. 14: direzione principale degli sforzi che hanno generato le lesioni
Una prova molto evidente dello stato tensionale del versante, proviene da un muretto di sostegno situato sulla strada principale che dal fondovalle conduce a Fanano. Qui, sotto al centro storico, proprio a ridosso delle scarpate delle frane sottostanti, è situato il muretto che nel luglio 2001 risultava collassato (fig. 15 e 16) rispetto all’anno precedente
Fig. 15: Muretto che a luglio 2000 presentava un evidente spanciamento.
Fig. 16: Il muretto di fig. 15 che tra aprile e maggio 2001 ha ceduto, a causa degli stati pensionali del corpo di frana
A distanza di meno di un anno, tra aprile e maggio 2001, il movimento retrogressivo delle scarpate di frana, ha portato ad un cedimento del muretto, evidenziando in questo modo il movimento, proprio nella direzione delle due frane
Fig 19.: Nella prima immagine particolare del sondaggio continuo spinto fino alla profondità di 71 m dal p.c.; a destra messa in posto del tubo inclinometrico
7. Risultati del sondaggio a carotaggio continuo e interpretazione dei depositi di versante presso Fanano
Precedenti indagini geognostiche effettuate a Fanano, non avevano fornito un quadro sufficientemente completo, perché effettuate fino ad una profondità massima di 15 – 18 m. La nuova caratterizzazione geognostica (fig.19) (Intergeo s.r.l., 2001) delle coperture di versante si è avvalsa, invece, di un sondaggio geognostico nel centro storico di Fanano (Piazza Ottonelli) sino ad una profondità di 71 m per consentire anche l’installazione di un tubo inclinometrico, con successive letture, che saranno fatte ad integrazione di quelle precedentemente acquisite (Amministrazione Provinciale di Modena, 1998 & 1999). Le letture effettuate in quest’ultimo tubo inclinometrico hanno evidenziato deformazioni significative ancorché millimetriche, ma tipiche di uno strumento troppo corto in relazione alla profondità soggetta a deformazioni
I risultati del sondaggio sono così sintetizzabili:
Da p.c. (= 630.4 m dal p.c.) a –18 m: depositi di versante costituiti da argille limose (o limi argillosi) di colore ocra scuro (10 YR), con lenti di ciottoli a spigoli vivi. Alla base è presente un livello senza che mai si possa riconoscere una struttura vegetale ben definita.
Da – 18 m a –57 m Brecce poligeniche monoformazionali (Arenarie del M. Cervarola) con clasti arenacei (forma a spigoli vivi) di colore grigio-scure (12 Y), a struttura scagliosa, molto compatte, con grado di inclinazione < 10°.
Da –57 m a –71 m Strati arenacei in posto, stratificazione diritta (inclinazione di strato tra 15° - 20°),
Il contatto tra le Brecce poligeniche e le sottostanti Arenarie appare netto, discordante e, pertanto, di tipo meccanico (vedi fig. 20).
Fig. 20 : Cassetta n°10, dove si può notare il passaggio tra lo strato composto dalle brecce poligeniche costituenti il corpo della paleofrana e le Arenarie di M. Cervarola
La sezione geologica sotto riportata riassume tutti i dati geologici raccolti (fig.21).
Il rilevamento di campagna ha permesso di distinguere una struttura a thrust e a pieghe rovesciate (con in parte vergenza antiappenninica) e nel sondaggio si osservano arenarie in facies prevalentemente argillitica (rapporto A/P < 1). A queste litofacies, corrispondono i versanti poco acclivi dell’area circostante il versante sinistro del T. Leo, entro le quali si sono formati i corpi di frana descritti nel paragrafo 4.
Più difficile resta l’interpretazione dei depositi di versante sui quali si sono modellate le superfici terrazzate, comprese tra le quote 625 e 640 m s.l.m., dei quali mancano affioramenti lungo gli orli di scarpata. L’unica documentazione risulta essere quella derivante dalla stratigrafia del sondaggio geognostico effettuato.
Per potere avere qualche dato cronologico di riferimento su un
campione del livello organico posto tra 16,7 e 17,3 m dal p.c., è stata eseguita
una datazione col metodo al radiocarbonio e le analisi sono state compiute
presso i laboratori della Beta
analytic inc. di Miami, Florida (fig.22).
Fig. 21.: Sezione geologica ricostruita con i dati ottenuti mediante carotaggio continuo e campagna di rilevamento
Purtroppo l’età risultante è fuori dei limiti d’applicabilità del metodo (> 44600 y B.P.).
In via del tutto ipotetica, si può supporre che lo strato delle brecce poligeniche monoformazionali con clasti arenacei incontrati tra 18 m e 57 m di profondità, costituiscano l’accumulo d’antiche frane di tipo traslativo in senso lato o di debris flow che hanno sbarrato la valle del Torrente Leo in una delle culminazioni glaciali antecedenti ai 44600 anni del Würm o genericamente ancora più antiche.
Fig. 22: Datazione al radiocarbonio eseguita presso la Beta Analityc di Miami (USA)
Il livello riccamente organico potrebbe rappresentare un paleosuolo o più probabilmente un livello palustre corrispondente ad un effimero bacino di sbarramento simile a quelli descritti in epoca storica da Casagli & Ermini (1997) e da Soldati & Tosatti (1993). In epoche successive tale livello sarebbe stato ricoperto da altri depositi di versante.
I corpi di frana che determinano attualmente le condizioni d’instabilità del centro storico di Fanano interesserebbero gli orli di scarpata di questi depositi; attualmente con superfici di taglio retrogressive (tension crack nella fase iniziale della rottura) e che saranno discusse nel paragrafo 4.
Nelle condizioni morfologiche attuali non si osserva il punto sorgente di questa paleofrana, che in epoca antecedente ai 44600 y. B.P., avrebbe sbarrato il corso del torrente Leo. Tracce di questi depositi si trovano anche in destra idrografica del corpo di frana della Badiola, sui cui sorge Palazzo Lardi e Piazza Corsini e correlabili ai depositi rilevati anche nella zona di Lotta (quote comprese tra i 575 – 630 m s.l.m.).
In tutta la valle del Leo non si osservano superfici a tale altezza come quelle studiate a Fanano, anche se un deposito di origine simile si osserva presso il fondovalle Lerna, zona confluenza Panaro, in comune di Pavullo (da Panini, comunicazioni personali), oggetto da alcuni decenni di attività estrattive (foglio 236 scala 1:50000). Nel caso dei depositi qui citati, si tratta per lo più di ciottoli e blocchi costituiti prevalentemente da calcari a spigoli arrotondati immersi in una matrice argillosa.
8. Misure inclinometriche
FIg. 23: grafici inclinometrici che sottolineo l’assenza di notevoli spostamento del versante su cui sorge il centro storico di Fanano (periodo gennaio – maggio 2002)
I fori di sondaggio realizzati da Geoservizi di Bisi L. (1996) e da Intergeo s.r.l. (2001), sono stati attrezzati con tubi inclinometrici. Nel primo caso si è raggiunta una profondità di 16 m senza ancorarsi nel substrato (in questo caso lo strato è composto dalle brecce poligeniche monoformazionali) e nel tubo installato sono state effettuate 3 misurazioni, oltre la lettura zero, tra il gennaio del 1999 e il marzo 2000. Le deformate inclinometriche risultanti indicano alcune anomalie verosimilmente strumentali, imputabili in parte ad effetti di deriva ed in parte al mancato ancoraggio del tubo nel substrato “stabile”; quasi sicuramente sembra di intravedere uno spostamento complessivo di 4 mm a circa 12-13 m di profondità.
Nel tubo inclinometrico appositamente installato ai fini della presente ricerca è stata compiuta un’unica lettura (fig. 23, maggio 2002), oltre a quella di riferimento, che non ha evidenziato spostamenti rilevanti, se depurati dagli effetti di deriva.
9. Caratterizzazione geotecnica
Nell’abitato di Fanano, sono state eseguite più campagne geognostiche, tutte commissionate dal Settore Difesa del Suolo e Tutela dell'Ambiente (Prove penetrometriche s.r.l., 1993 e Geoservizi di Bisi L., 1996). Mentre quelle del 1993 e del 1996 hanno raggiunto rispettivamente 16 e 13 m, quella di Intergeo s.r.l. (2001) è stata spinta sino a 71 m.
Anche per la caratterizzazione geotecnica dei materiali, si dispone di 3 gruppi di prove relative ai pesi di volume (γ), coesione non drenata (cu), coesione in termini efficaci (cr), angolo di attrito di picco (φI) ed angolo di attrito residuo (φr). I dati sono sintetizzati in tab. 2
Tabella 2: Principali parametri geotecnici dei campioni prelevati in situ nelle diverse indagini geognostiche effettuate a Fanano. Legenda: 1) Prove penetrometriche s.r.l,1993; 2) Geoservizi di Bisi L., 1996; 3) Intergeo s.r.l., 2001
Mentre i parametri di resistenza al taglio ottenuti nel 1993 e nel 1996 sono stati ricavati mediante l’utilizzo dell’apparecchio di taglio di Casagrande, quelli determinati dalla C.G.G. (laboratorio che ha analizzato i campioni provenienti dal foro di sondaggio di Piazza Ottonelli di Fanano), sono stati ottenuti sia con l’apparecchio di taglio diretto sia con l’apparecchio torsionale, per risalire ai valori residui dell’angolo di attrito residuo e della coesione in termini efficaci sui campioni relativi al secondo strato (da 17 a 57 m).
Relativamente allo strato 1, costituito prevalentemente da materiali fini con qualche incluso lapideo, i 3 gruppi di prove hanno fornito dati abbastanza omogenei. Anche i valori dell’angolo di attrito interno (di picco), mostrano valori tutto sommato molto simili compresi tra 19° e 26°. Tutte le prove sono state eseguite su campioni ricostruiti in laboratorio, rappresentativi di un accumulo di versante ampliamente rimaneggiato.
Relativamente allo strato 1, ai fini delle verifiche di stabilità sono stati adottati i seguenti valori: peso di volume (γ) ≈ 19.2 kN/m3; coesione non drenata (cu) ≈ 0 kPa; angolo di attrito (φr) ≈ 20°.
Anche nello strato 2 (da 17 m a 57 m) caratterizzato dalle sole prove C.G.G. (2002), i valori di angolo di attrito interno, di picco e residuo, hanno valori molto simili, dispersi tra 16° e 27°. In relazione allo stato di consistenza della matrice argillosa delle brecce poligeniche monoformazionali, si è ritenuto di assegnare una debole coesione (10 kPa). Riassumendo, per lo strato 2 si sono assegnati i seguenti valori rappresentativi: peso di volume (γ) ≈ 24 kN/m3; coesione non drenata (cu) ≈ 10 kPa; angolo di attrito (φr) ≈ 25°.
In relazione agli accumuli di frana posti sul versante a valle del centro storico, più precisamente a ridosso del muro di sostegno della strada statale “fondovalle Panaro”, che interessano solo la parte superficiale di questi depositi, in via del tutto ipotetica, sono stati considerati parametri geotecnici minimi fra quelli ottenuti dalle prove di laboratorio con riferimento ai due strati sopra distinti; peso di volume (γ) ≈ 18 kN/m3; coesione non drenata (cu) ≈ 0 kPa; angolo di attrito (φr) ≈ 18°. Questi accumuli recenti e superficiali, svolgono un ruolo molto marginale sulle condizioni di stabilità del versante.
10. Verifiche di stabilità
Le verifiche sono state eseguite su sezioni intersecanti i corpi di frana posti nelle scarpate basali del terrazzo, a SE degli edifici maggiormente lesionati del centro storico di Fanano. È stato utilizzato il metodo di Bishop (metodo dei conci) mediante il programma di modellazione numerica Slope/W 4.1 (geo-slope international), utilizzando i parametri geomeccanici illustrati nel paragrafo precedente ed ipotizzando un livello di falda pari a quello misurato a maggio 2002 (a 13 m dal p.c.).
Fig. 24: Verifiche di stabilità del versante sui cui sorge il centro storico di Fanano secondo Bishop A) Calcolo automatico della probabile superfice di rottura; B) fattore di sicurezza calcolato inserendo la reale superfice di scivolamento .
In particolare verranno discussi i risultati dell’analisi all’equilibrio limite di due calcoli (fig. 24): a) nel primo caso il cerchio critico è stato ricavato automaticamente dal programma, mentre nel secondo (b) la superficie di rottura è stata fatta passare rispettivamente sul versante alla base del muraglione, dove esiste un indizio morfologico, e all’interno, in corrispondenza dello strato pelitico inorganico, ed infine, sulla superficie terrazzata laddove terminano le lesioni degli edifici del centro storico, verosimilmente coincidenti con le tension crack nel terreno di fondazione degli edifici.
Nel primo caso il fattore di sicurezza (Fs) che si ottenuto è lievemente inferiore all’unita (0.987), nel secondo caso Fs è prossimo ad 1.2 (1.18).
A commento di questi risultati, si può osservare che i fattori di sicurezza così determinati risultano troppo bassi, probabilmente per una sottostima dei valori di coesione degli strati considerati nel loro complesso, tanto più che il valore della falda utilizzato (-13 m dal p.c.) non si deve sicuramente considerare quello critico, infatti, l’anno 2002 (in maggio è stata effettuata l’ultima lettura della posizione della falda) è stato caratterizzato da un inverno molto mite, con scarse condizioni di innevamento. I risultati conseguiti, al di là del valore del fattore di sicurezza ricavato nella modellazione, giustificano fenomeni di rottura determinanti stati di tensione nei versanti, che portano alla formazione delle lesioni nel centro storico di Fanano
11. Conclusioni
L’abitato di Fanano, che sorge sul fianco sinistro della Valle del T. Leo, nell’alto Appennino modenese, costituisce un centro d’arte d’indubbio interesse, di probabile origine romana e con emergenze architettoniche che risalgono sino all’epoca medioevale: la sua ragion d’essere, come quella dei monasteri con funzione anche “ospitaliera”, è stata in parte connessa, almeno a tutto il XVIII secolo, alla presenza di un’importante strada “romea”, che collegava il centro benedettino di Nonantola, nella Padania, con la Toscana (Pistoia e Firenze, Lucca) e, da qui, Roma. I numerosi edifici antichi, che contrassegnano quasi tutto il nucleo storico, testimoniano che il borgo, a differenza di tanti altri dell’Appennino[1], negli ultimi 700 anni circa (età degli edifici più antichi oggi esistenti) ha potuto fare assegnamento su di un substrato relativamente stabile, con una sola eccezione: il nucleo storico, infatti, è suddiviso in due parti dal Fosso della Baldiola, occupato dal litosoma franoso, riattivato nel 1897. Ad ovest di questo “solco” sorge il nucleo “ecclesiastico” (dell’Abbazia di S. Anselmo con i tre limitrofi oratori delle confraternite); ad est, la restante parte monumentale di Piazza Corsini, del Municipio e del Convento delle Clarisse.
L’analisi geomorfologia, che è stata eseguita nell’area di Fanano, ha reso evidente che la frana del Fosso della Baldiola, almeno all’interno della zona d’affioramento delle Arenarie di M. Cervarola (CEV, Miocene inferiore, dell’omonima Successione di tipo “toscano”), costituisce una delle poche forme attive o recenti, che caratterizzano il versante sinistro del T. Leo. Se si eccettua il solco di fondovalle di questo corso d’acqua, la morfologia del versante presenta, in genere, caratteristiche di un equilibrio relativamente “maturo”: versanti per lunghi tratti con gradienti di pendio omogenei, estese coperture detritiche e colluviali senza tracce evidenti di fenomeni erosivi; molti litosomi di frana appaiono privi di un “punto sorgente“ (coronamento) ben evidente, ecc. È verosimile che molte di queste forme siano ascrivibili a fasi di culminazioni “fredde” dell’ultimo periodo glaciale (che, per brevità, indicheremo come Würm, essendo correlabile con quello alpino). Nell’area considerata, un altro grande movimento franoso, che può aver avuto un certo interesse, in un recente passato, almeno per la dinamica fluviale dell’alveo del T. Leo, è quello del Cinghio dei Morti, presso la confluenza dei T. Fellicarolo ed Ospitale e che è, forse, ricollegabile al movimento franoso del 1652, descritto da Pedrocchi (1927).
Le indagini avviate nell’ambito della presente ricerca, con i rilevamenti geologici e morfologici e, soprattutto con il sondaggio geognostico profondo eseguito in Piazza Ottonelli, hanno consentito di evidenziare la presenza di una superficie terrazzata (sulla quale sorge proprio il nucleo storico di Fanano), mai evidenziata dagli studi e dalle carte geologiche sino ad ora pubblicate, suddivisa in due parti dal Fosso della Baldiola: un’altra paleosuperficie ad essa correlabile si rinviene anche più a NE, presso Case Monte di Sopra.
In Piazza Ottonelli, in corrispondenza del sondaggio, lo spessore dei depositi quaternari, poggianti sulle CEV, è di 57 m. Al loro interno, sono distinguibili due unità litostratigrafiche: una basale (denominata Qt-1), di 40 metri, costituita da una breccia monogenica (Arenaria di M. Cervarola), in matrice argillosa, con clasti grossolani abbastanza selezionati per diametro (in media 3 ÷ 5 cm), ed una sommitale (Qt-3) di 17 m, costituita da materiali più fini, con colorazione ocracea, d’origine colluviale e con un grande blocco arenaceo, verosimilmente rotolato e distaccato dal sovrastante versante di CEV. Tra le due unità si inserisce un livello riccamente organico (Qt-2), che è stato sottoposto ad esame di datazione con il metodo del radiocarbonio, fornendo un’età antecedente (> 44.600 y B.P.) ai limiti di datazione del metodo. Il livello di brecce basali costituisce, pertanto, uno dei depositi quaternari più antichi in assoluto dell’Appennino (Gruppo Geomorfologia Cnr, 1982; Federici & Tellini, 1983; Tellini et alii, 2002; Borgatti et alii, 2001), generalmente riferibile alla prima parte del Würm, o ancora più antico: esso può forse interpretarsi come un lembo di paleofrana o di debris flow, del quale oggi non è riconoscibile il punto sorgente, oppure il deposito glaciale rimaneggiato (di qualche soglia o circo glaciale?), collassato a causa di un evento meteorico estremo. Questo dato stratigrafico, di notevole interesse per la cronologia quaternaria appenninica e del tutto nuovo, dovrà essere meglio analizzato in altra sede, esulando dagli scopi del presente lavoro.
L’interesse dei dati stratigrafici emersi nel sottosuolo di Fanano, unitamente all’analisi geomorfologica effettuata nel versante, conferma una certa “maturità” delle forme presenti ed una relativa “stabilità” geomorfologica, con poche eccezioni (ad es. la frana del Fosso della Baldiola): le lesioni che periodicamente insorgono, più o meno accentuate, negli edifici del centro storico (settore est) e la frana di modeste dimensioni, che caratterizzano il versante posto a sud della paleosuperficie, mal si inquadrano in questa relativa “stabilità” del nucleo storico di Fanano, anche perché questo si è mantenuto integro per molti secoli, pervenendo praticamente intatto sino ai nostri giorni.
Lo studio della presente ricerca si è incentrato proprio sull’origine di questo quadro fessurativo degli edifici, che sembra tipico di un substrato che si deforma con un movimento molto lento, nell’accezione di Cruden & Varnes (1996). Manca, purtroppo, una “storia”, completa, soprattutto relativa all’epoca della loro comparsa iniziale, di queste deformazioni, che insorgono negli edifici e che richiedono periodici interventi di restauro, talora molto onerosi. Si sono controllate le antiche “cronache” locali, edite ed inedite, quasi sempre molto precise nel documentare episodi, che, con il “metro” moderno, appaiono talora insignificanti, ed anche la prima carta “tecnica” come quella del Carandini (1821- 1828)[2], sulla quale si baserà la prima edizione delle tavolette IGM: ma sempre senza successo. L’unico grande intervento, di tipo strutturale e, forse, anche con notevoli modificazioni morfologiche, risale al 1957, quando fu costruita una variante alla S.S. 324, l’attuale Via C. Gallini, una sorta di “circonvallazione” sud per il paese.
L’analisi del dissesto, che interessa il centro storico di Fanano, ha cercato di definire, innanzi tutto, proprio nell’ambito del Progetto “Civita” del quale si è parlato in Premessa, le metodologie, che potessero essere prese di riferimento per lo studio di movimenti franosi a cinematica lenta o molto lenta (Cruden & Varnes, 1996), tipici proprio dell’Appennino emiliano (Bertolini & Pellegrini, 2001). La prima fase sperimentale, dopo aver eseguito l’usuale raccolta dei dati bibliografici, è consistita, naturalmente, nell’elaborare carte geologiche e geomorfologiche di dettaglio, che hanno consentito di inserire il dissesto considerato in un modello di riferimento, anche in senso evolutivo. Non potendo disporre dei dati storici del movimento o dei vettori degli spostamenti[3], si è optato, come indagine preliminare, per l’analisi dei dissesti osservabili negli edifici, cercando di depurare quelle lesioni imputabili a cause chiaramente locali (quali rotture di travi lignee, cedimento di solai, ecc.). Dalla distribuzione delle lesioni negli edifici (censite 1150 superfici di taglio) e dalle relative componenti degli sforzi risultanti, si è evidenziato che queste ultime sono chiaramente correlabili con i probabili vettori di spostamento della frana, posta a sud della paleosuperficie di Fanano. Si è potuto ipotizzare, pertanto, che le lesioni degli edifici fossero conseguenza di stati tensionali presenti a monte della scarpata principale della frana, con rottura incipiente (tension cracks) e/o formazione di nuove superfici di taglio retrogressive. Le indagini successive, tendenti alla modellizzazione geomeccanica del versante e all’analisi delle condizioni di stabilità, hanno tenuto presente, come dato iniziale del problema, proprio questo tipo di correlazione rilevata.
Negli anni precedenti (1993 e 1996), a cura del locale Servizio Provinciale Difesa del Suolo della Regione Emilia-Romagna, era stata costruita una rete di monitoraggio per il controllo dei livelli idrostatici e per gli spostamenti; ma i tubi piezometrici (del tipo aperto) ed inclinometrici, sulla base dei dati emersi durante l’analisi preliminare del fenomeno e delle ipotesi di lavoro, sono sembrati troppo corti, in relazione allo spessore presumibile dei depositi di versante soggetti a movimento. Tutti i dati pregressi sono stati, comunque, acquisiti e nei tubi piezometrici si sono rilevati i livelli di falda anche per il periodo 2000-02. Il nuovo sondaggio geognostico, effettuata sempre a cura del medesimo Servizio, oltre a permettere l’interessante definizione stratigrafica sopra accennata, ha consentito l’installazione di un tubo piezometrico a 71 m di profondità, ancorandolo nel substrato costituito da CEV.
I dati registrati, relativamente ai livelli idrostatici, all’interno dei depositi quaternari, sottostanti la paleosuperficie di Fanano, possono considerarsi troppo scarsi per definire con precisione il regime della falda, ma permettono, tuttavia, una ricostruzione molto attendibile della geometria della falda. Questa presenta un asse di spartiacque con decorso all’incirca N-S, simmetrico alla superficie terrazzata della zona Municipio – Convento di Santa Chiara (settore est del centro storico), con chiaro drenaggio ai lati del versante; in corrispondenza dello spartiacque (intersecante proprio il chiostro conventuale), durante il periodo di osservazione (2000/02), la falda ha presentato soggiacenze comprese tra 0 e –1.65 m dal p.c. Nei piezometri, più esterni, invece, i livelli si sono attestati tra -13 e -17.8 m. Da notizie raccolte in loco, sembrerebbe che all’interno del chiostro i livelli possano essere anche debolmente prevalenti.
Le misure inclinometriche effettuate nei tubi, costruiti nel 1996, indicano, purtroppo, alcuni errori strumentali (di deriva, di mancato ancoraggio ad un substrato stabile); permettono tuttavia di delineare con certezza una netta deformazione a 15 m di profondità, registrata tra il Marzo 99 e il Maggio 2000. Le letture eseguite nel nuovo tubo, costruito nell’ambito della presente ricerca e profondo 71 m, non mostrano spostamenti marcati, anche se una lievissima deformazione sembra corrispondere proprio alla quota di 15 metri, in congruenza con quanto rilevato nel tubo precedentemente installato.
La caratterizzazione geotecnica dei materiali nelle indagini precedenti, per il limitato sviluppo della profondità dei sondaggi, avevano caratterizzato solamente l’unità litologica più superficiale Qt-3; con i campioni prelevati durante l’esecuzione del nuovo sondaggio, effettuato nell’anno 2000, si è potuto disporre di prove di laboratorio anche nell’unità Qt-1. A commento dei dati disponibili si deve evidenziare che le unità litologiche attraversate, a litologia e struttura complessa, messe in posto con processi di rimaneggiamento di precedenti materiali detritici, non possono essere campionate in condizioni indisturbate. Le prove di resistenza al taglio, sono state effettuate, pertanto, come sempre richiesto nella quasi totalità delle formazioni geologiche dell’Appennino Emiliano,[4] sulla frazione fine e su campioni ricostituiti in laboratorio, fornendo parametri, nei quali la coesione efficace risulta sempre prossima a zero, con evidente sottostima dei parametri di resistenza al taglio e, soprattutto nell’analisi dell’equilibrio dei pendii, delle forze resistenti. I dati geotecnici di sintesi ricavati e da applicare al modello di rottura del versante sono abbastanza simili a quelli ricavati per unità litologiche analoghe dell’Appennino emiliano. La coesione efficace è stata calcolata con procedure di back-analysis, con taratura del modello di rottura imposto nelle verifiche di stabilità all’equilibrio limite.
Nel periodo 2000-02 non si sono registrati spostamenti significativi e, pertanto, non si è potuto individuare un livello “critico” dei livelli idrostatici, che si correlasse ad evidenti deformazioni negli edifici o nella riattivazione dei litosomi di frana. Le verifiche di stabilità sono state impostate, pertanto, con l’assunto che il livello di falda più alto, rilevato nel chiostro conventuale di S. Chiara (soggiacenza di 1 m), corrispondesse a condizioni di equilibrio limite. Le successive elaborazioni effettuate lungo la sezione di verifica hanno consentito di definire il fattore di sicurezza al variare dei livelli idrostatici all’interno dei depositi terrazzati di Fanano. Ad esempio, si rileva che, per un abbassamento di soli 3 m della falda dal livello massimo da me misurato (soggiacenza iniziale di –1 m), Fs recupera valori > 1,2.
L’analisi delle deformazioni, utilizzando il programma di calcolo automatico Flac (ITASCAGCI, 1998-2000), ha permesso di evidenziare che gli sforzi di taglio, definiscono un’area, posta immediatamente a monte della S.S. 324, particolarmente soggetta a deformazione, con interessamento anche dell’area sottesa dal muro di sostegno inserito nel modello del versante; i vettori spostamento, di entità maggiore, si posizionano alla base del muro di sostegno e, soprattutto, nell’orlo di scarpata della paleosuperficie di Fanano; sia gli indicatori plastici del modello, sia i principali vettori spostamento confermano, inoltre, che soprattutto le aree sopra indicate sono affette da queste tipologie di deformazione (Fig. 25).
FIg. 25 - Verifiche delle deformazioni del versante, mediante il programma di calcolo Flac 4.0: sovrapposizione dei temi “indicatori plastici” e “direzione e velocità spostamenti”.
Le analisi di stabilità effettuate sono estremamente congruenti con il dato iniziale del problema, vale a dire la correlazioni rilevate tra il quadro fessurativo (l’orientazione prevalente dei piani di taglio) degli edifici del centro storico e il possibile vettore di spostamento della frana, che contrassegna la scarpata sud sottostante la paleosuperficie di Fanano. Si tratta, come si è visto, di una deformazione molto lenta e, tutto sommato, di modesta entità, ma che nel tempo determina danni economici non indifferenti per il restauro degli edifici. Si può ipotizzare che la frana si riattivi periodicamente, quando i livelli idrometrici, all’interno dei depositi sottostanti la paleosuperficie, sono più alti rispetto a quelli rilevati[5], con retrogressione del coronamento: nuove superfici di taglio o semplicemente tension-cracks insorgerebbero, pertanto al di sotto dell’area urbanizzata, determinando lesioni negli edifici (Fig. 26). In un periodo successivo, il movimento franoso rimarrebbe quiescente per un periodo più o meno lungo.
Fig. 26 - DEM del versante sul quale sorge l'abitato di Fanano, evidenziante i corpi di frana attivi e l’area interessata dalle lesioni negli edifici, nella zona Municipio - Convento di S: Chiara. Legenda: 1) corpi di frana quiescenti; 2) corpi di frana attivi; 3) perimetro dell'abitato di Fanano; 4) area dove si riscontrano la maggior parte delle lesioni negli edifici ; 5) distribuzione edifici maggiormente lesionati.
A termine di una ricerca di questo tipo, di norma, le conclusioni analizzano le cause del dissesto e fissano le linee guida per i progetti di consolidamento. Per quanto concerne le prime, non essendo conosciuta la “storia” della frana considerata nella presente ricerca e, soprattutto, l’insorgenza delle deformazioni registrate, si possono proporre solamente alcune ipotesi. L’unica modificazione evidente, effettuata nel settore est del centro storico di Fanano e che può avere influito sulle condizioni di stabilità dei versanti, deriva dalla costruzione, effettuata nel 1957, della strada di variante della S. S. 324: la circonvallazione sud, attualmente denominata Via Gallini. La sua costruzione, probabilmente, richiese un rimodellamento dell’intero versante al di sotto del nucleo urbano e, soprattutto, la costruzione di un imponente muro di sostegno, alto 6 m, a sostegno della nuova sede stradale. Questo muro, nelle condizioni attuali, presenta indubbiamente un sistema drenante inadeguato (una sola apertura drenante alla sua base), per le dimensioni stesse dell’opera: è probabile, inoltre, che in relazione alle tecniche costruttive dell’epoca, che non prevedevano sistemi anti-contaminanti nei drenaggi del paramento di monte dei sostegni, la funzionalità del sistema drenante si presenti attualmente inefficace. Il muro, in pratica, potrebbe mantenere, alle sue spalle e perciò all’interno dei depositi quaternari sottostanti l’abitato, livelli idrostatici particolarmente alti; la falda sarebbe ben drenata lateralmente, ma non frontalmente, cioè verso sud, rispetto alla paleosuperficie del settore est di Fanano.
A tale proposito, bisogna precisare che il muro di sostegno non presenta tuttora evidenti segni di cedimento o di deformazione, questo perché la struttura è posta ad una quota di 618.6 m s.l.m. e quindi immediatamente al di sotto del passaggio litologico tra Qt-3 e Qt-1, agendo principalmente sullo strato composto dalle brecce argillose monogeniche, più stabile, e non su quello più superficiale (Qt-3), dove si localizzano le maggiori deformazioni del terreno.
Fig. 26 - Ipotesi di intervento di consolidamento, mediante dreni suborizzontali lunghi 80-90 m. Legenda: A) schema dell’intervento, in rappresentazione planimetrica, 1) centro storico di Fanano; 2) tubi drenanti; B) calcolo di Fs (= 1.47), con livello di falda conseguente all’intervento di consolidamento ipotizzato
Il progetto di consolidamento del centro abitato dovrebbe verificare quest’ipotesi e tenere presente i risultati delle analisi di stabilità effettuate, e cioè il rapido recupero dei coefficienti di sicurezza del versante, con modesti decrementi dei livelli idrostatici. Le condizioni morfologiche, inoltre, consentono la costruzione, con estrema facilità ed in modo molto efficace, di ventagli di tubi drenanti (lunghezza orientativa 80-90 m), come suggerito a titolo di esempio, dalla Fig. 27: si tratterebbe di un intervento con costi ampiamente giustificati dai benefici ottenibili. Le misure dei livelli piezometrici e delle deformazioni inclinometriche dovranno essere immediatamente riprese e continuate, anche dopo l’eventuale consolidamento, per verificarne gli effetti nel tempo. L’attuazione di queste linee guida rappresenta l’intervento minimale che richiede la tutela del patrimonio artistico e culturale di Fanano, tra l’altro inserito nel Parco Regionale dell’Alto Appennino modenese, di elevata valenza ambientale, costituendo, pertanto, un unicum che è un’indubbia risorsa, anche in termini economici, per tutto il territorio.
[1] Il confronto si deve fare, naturalmente, con centri abitati situati su versante: Fanano, fra questi, si deve considerare fra i centri storici più integri dell’intero Appennino Emiliano. Anche il vicino centro abitato di Sestola si è conservato molto meno bene, a causa delle frane: nella sola stretta dorsale, che congiunge il paese al Castello, si sono potuti conservare edifici pre-ottocenteschi; la stessa parrocchiale (come tutta la limitrofa area denominata “Carbonile”) è un rifacimento recente (Autori Vari, 1993).
[2] La carta è stata ristampata di recente in: Pezzoli S. & Venturi S. (a cura di, 1998).
[3] Si sapeva, infatti, che le deformazioni, ancorché molto lente e ripetute, procedevano “a scatti”, con lunghi periodi di quiescenza. Un rilievo topografico di precisione, con la messa in opera di capisaldi, avrebbe avuto senso solo disponendo di un tempo più lungo.
[4] Si vedano a questo proposito le osservazioni e la bibliografia contenute in Bertolini et Alii (a cura di, 2001).
[5] Come sempre accade nell’Appennino emiliano (note varie nei volumi curati da Bertolini et Alii, 2001), il periodo statisticamente più probabile per la riattivazione delle frane coincide con il periodo primaverile, con precipitazioni associate allo scioglimento del manto nevoso.