Subsidenza al suolo
Definizione descrittiva
Ci sono diversi tipi distinti di processi naturali e attività umane che possono produrre subsidenza al suolo. In generale, il tipo e la gravità della subsidenza superficiale è regolata dalla superficie del terreno quantità e la posizione di rimozione o compressione, e le condizioni geologiche di un particolare sito. Alcuni esempi dei tipi di subsidenza del terreno e di come sono influenzati o prodotti dalle condizioni geologiche sono spiegati di seguito.,
Il ritiro dei fluidi dei pori, di solito delle acque sotterranee, è una causa comune di cedimento del terreno. L’abbassamento massiccio della falda freatica mediante “estrazione” di acque sotterranee in una falda acquifera scarsamente consolidata provoca la subsidenza della superficie del terreno. Non ci sono casi documentati di grave subsidenza dal ritiro delle acque sotterranee in Colorado. Tuttavia, diverse aree di falde alluvionali estremamente spesse ed estese possono avere questo potenziale se si verifica un intenso sviluppo futuro delle acque sotterranee., Ciò è particolarmente vero per tali grandi bacini intermontani come la valle di San Luis, Wet Mountain Valley, North e Middle Park, e parti della valle superiore Arkansas. Un secondo tipo di cedimento del terreno deriva dal disseccamento (prosciugamento) di depositi argillosi molto umidi dopo l’abbassamento della falda freatica. Hydrocompaction produce collasso superficie del suolo da eccessiva bagnatura di alcuni terreni deboli a bassa densità. Questo può verificarsi in due tipi generali di terreno che sono comuni in Colorado a) vento depositato limi (loess), e b) prevalentemente a grana fine terreni colluviali., In entrambi i casi, il collasso si verifica a causa di un’eccessiva bagnatura di terreni precedentemente asciutti e pieghevoli. La bagnatura di questi materiali indebolisce la struttura del suolo già debole o instabile, che subisce il collasso interno e la densificazione (riduzione dei vuoti d’aria). La densificazione della colonna debole del suolo produce il collasso e la subsidenza della superficie del terreno in prossimità di un’eccessiva bagnatura. La rimozione di materiale fine mediante tubazioni è probabilmente un fattore aggiuntivo in alcuni casi di cedimento mediante bagnatura. Tale bagnatura eccessiva può verificarsi da irrigazione, linee d’acqua rotte, ponding superficiale o deviazioni di drenaggio.,
La dissoluzione dei materiali solubili del suolo o della roccia egualmente provoca la subsidenza al suolo. Ciò si verifica nelle aree sottostanti da formazioni rocciose altamente solubili, in particolare gesso (CaSO4-2H2O) o halite (NaC1); e in misura minore nei materiali calcarei (CaCO3). La rimozione dei materiali di terra mediante soluzione acquosa porta al collasso superficiale. I fattori idrologici che possono causare la soluzione e la rimozione del materiale possono essere naturali o indotti dall’uomo., La soluzione naturale è il risultato dei normali processi idrologici di percolazione verso il basso delle acque superficiali e/o movimento laterale delle acque sotterranee all’interno della falda freatica (la falda freatica principale o una falda acquifera arroccata). Cambiamenti o attività idrologiche indotte dall’uomo possono avere lo stesso effetto sui materiali solubili della terra., Tali attività comprendono modifiche temporanee o permanenti del canale di flusso, fossati di irrigazione, perdite di irrigazione del terreno o tubi rotti, ponding temporaneo o permanente delle acque superficiali, l’estrazione di minerali solubili mediante circolazione forzata dell’acqua all’interno della terra. Materiali rocciosi solubili che sono soggetti a possibili cedimenti del terreno sono alla base di vaste aree del Colorado occidentale.
La rimozione del supporto da parte delle miniere sotterranee è una causa comune di cedimento del terreno in molte aree del Colorado., L’ampia rimozione di minerali, combustibili minerali, aggregati di roccia e altri materiali provoca grandi spazi vuoti sotterranei. Processi naturali successivi tra cui fratturazione, cambiamenti chimici, speleologia, flowage e altri aggiustamenti correlati spesso producono cedimenti superficiali, fessure e inclinazione della superficie terrestre sopra e/o adiacente alla proiezione superficiale dei lavori sotterranei. I cambiamenti indotti dall’uomo nell’idrologia delle lavorazioni sotterranee e/o dei materiali rocciosi e del suolo sovrastanti possono influenzare la subsidenza., Oltre alle aree effettivamente minate, sono presenti pericoli speciali per alcune strutture pertinenziali, come pozzi d’aria e varie altre attività minerarie. Ulteriori problemi nell’identificare e delineare le aree di potenziale cedimento includono la presenza di faglie e altre complicazioni geologiche, e il fatto che “le mappe finali delle miniere” potrebbero non mostrare l’effettiva estensione delle miniere. Inoltre, le discrepanze nei legami di indagine tra le mappe delle miniere e i punti di riferimento della superficie possono essere considerevoli. Molte aree minate hanno registrazioni incomplete o inesistenti., In molte parti del Colorado esistono potenziali rischi di subsidenza derivanti dal lavoro sotterraneo e dai pozzi. Questi includono aree di estrazione del carbone passato e presente, aree minerarie “hard rock” e senza dubbio altre.
Gravità del problema
Le condizioni geologiche favorevoli a tutti i tipi di base di subsidenza sopra descritti esistono in vaste aree del Colorado. Noti gravi problemi di subsidenza legata alle miniere, idrocompattazione e subsidenza di dissoluzione sono noti per verificarsi nello stato. Le varie pagine web subsidenza hanno case history., Con l’aumento della domanda di combustibili minerali, altre attività minerarie e pressioni per lo sviluppo urbano e ricreativo intensivo in gran parte dello stato, questi problemi si intensificheranno se non riconosciuti e trattati saggiamente. Queste linee guida hanno lo scopo di aiutare i governi locali a identificare le aree problematiche e prevenire inutili perdite economiche nel futuro sviluppo dello stato.,
Criteri per il riconoscimento
I criteri per il riconoscimento delle condizioni di subsidenza del terreno reali o potenziali includono un’attenta valutazione di tutti i fattori storici, geologici e idrologici pertinenti o dell’area e / o misurazioni periodiche effettive. L’inizio della subsidenza effettiva o osservata è in molti casi correlato ai cambiamenti nell’uso del suolo; di conseguenza, i cambiamenti nell’uso del suolo nelle aree identificate come potenziali di subsidenza dovrebbero essere attentamente esaminati.,
Le prove storiche includono la conoscenza comune dei residenti della zona a lungo termine in merito alle caratteristiche dei terreni sotto usi presenti e passati. Questo tipo di informazioni è importante ma deve essere attentamente valutato per accuratezza e obiettività. Ulteriori fonti di informazioni includono i registri ufficiali delle agenzie statali, locali e federali (in particolare per quanto riguarda l’attività mineraria passata). Fonti non ufficiali di informazioni includono mappe minerarie non ufficiali, resoconti di giornali e libri pubblicati di natura storica.,
I fattori geologici di ingegneria dovrebbero includere un’indagine completa dei dati geologici e ingegneristici esistenti disponibili tramite uno studio di base. Questi dati identificheranno le aree in modo generale note per essere alla base di formazioni geologiche contenenti minerali evaporiti, calcare e depositi minerali potenzialmente recuperabili. Informazioni più dettagliate come studi geologici e ingegneristici locali per autostrade o siti di dighe possono rivelare dati specifici pertinenti e come problemi geologici simili sono stati (o non sono stati) risolti in aree di costruzione effettiva.,
La conoscenza dei fattori idrologici è fondamentale per valutare la maggior parte dei tipi di subsidenza del terreno. Per questo motivo, è necessario definire condizioni idrologiche per identificare potenziali aree di subsidenza. L’analisi idrologica dovrebbe includere la valutazione di tutti i dati geologici disponibili come descritto sopra, ma in un contesto idrologico. Ulteriori dati idro-geologici, comprese le informazioni pubblicate, i registri dei pozzi e le informazioni sul campo dal sito dell’indagine, dovrebbero essere compilati e valutati., Infine, gli impatti dei possibili usi del suolo dovrebbero essere valutati in quanto si applicano ai terreni sensibili alla subsidenza del suolo.
Conseguenze di un utilizzo improprio
Le conseguenze di un utilizzo improprio di terreni soggetti a cedimento del suolo consistono generalmente in perdite economiche eccessive. Questi possono includere alti costi di riparazione e manutenzione per edifici, opere di irrigazione, autostrade, utenze e altre strutture. A volte, le strutture sono condannate a causa dei danni., Ciò causa perdite economiche dirette ai residenti e perdite indirette dovute all’aumento delle tasse e alla diminuzione dei valori immobiliari. Le aperture spontanee del terreno possono essere estremamente pericolose se si dovesse aprire sotto una struttura occupata.