Negli ultimi decenni la Cava in località “Carboncello” afferente al comune di Civitella San Paolo (Roma) è stata sede di un’intensa attività di estrazione di sabbia e ghiaia da utilizzare come materiali da costruzione per numerose infrastrutture civili.
La consultazione delle immagini satellitari storiche ha fornito l’evoluzione morfologica del fronte di cava che, a partire dal 2006, è stato man mano ampliato in direzione nord; già nel 2011 i versanti hanno manifestato i primi segni di instabilità e, tra il 2013 e 2014, la retrogressione di un corpo di frana ha interdetto la viabilità della strada comunale posta a monte (Figura 1).

Figura 1. Evoluzione morfologica del fronte di cava con evidenze di instabilità.

Nel 2024, in seguito ad una richiesta di proroga della concessione per l’attività estrattiva, il Comune di Civitella San Paolo ha affidato ad ISPRA l’incarico di svolgere la verifica delle condizioni di stabilità della cava.
Lo studio dei tecnici ISPRA ha riguardato dapprima l’analisi storica degli eventi franosi sul fronte di cava: la disamina dell’ampia documentazione presente negli archivi comunali ha consentito di reperire molti dati utili per una modellazione a ritroso (back-analysis) delle frane pregresse.
In seguito, la valutazione delle attuali condizioni di stabilità (per valutare la possibilità di una proroga alle attività estrattive) ha previsto la realizzazione di una nuova campagna di indagini geognostiche pianificate e supervisionate dai tecnici Geo-App di Ispra: sono stati eseguiti due nuovi sondaggi con prove S.P.T. Standard Penetration Test, prelievo di campioni di terreno indisturbato per analisi di laboratorio, installazione di un piezometro e di un inclinometro, eseguite prove geofisiche con sismica a rifrazione per la determinazione della geometria degli strati.
I tecnici ISPRA hanno poi effettuato un rilievo aerofotogrammetrico mediante UAV (Unmanned Aerial Vehicle, cd. drone) per la realizzazione di un modello tridimensionale di dettaglio a supporto della modellazione geotecnica: in Figura 2a si mostra il modello digitale di superficie (DSM).
Tutti i dati ricavati dalle nuove e vecchie indagini sono confluiti in due tipologie di analisi:
1) analisi deterministica (con tool SAGA-Gis) per la determinazione della distribuzione areale del fattore di sicurezza (Figura 2b) e l’individuazione su mappa delle zone potenzialmente instabili;
2) modelli numerici agli elementi finiti FEM (Figura 2c) per analisi di stabilità su sezioni bidimensionali (ricavate dal modello ad elevata precisione del rilievo drone) ad individuare i potenziali fenomeni di frana.

Figura 2. a) Modello digitale di superficie da rilievo drone; b) Distribuzione areale del fattore di sicurezza;
c) Deformazioni di taglio e spostamenti da modelli numerici bidimensionali.

Il prodotto finale delle attività ISPRA, riportato su base cartografica in Figura 3, ha previsto, all’interno dell’area soggetta ad autorizzazione di proroga, una nuova perimetrazione nella quale, accanto all’area soggetta a potenziali instabilità (individuate dalle sopracitate analisi), è prevista una fascia “di rispetto” per la quale è sconsigliata qualsiasi tipo di attività.

Figura 3. Perimetrazione aree su base cartografica CTR.

Infine, all’interno delle aree potenzialmente instabili, a seguito dell’installazione di un piezometro e
di un inclinometro, è stata avviata una campagna di monitoraggio (rispettivamente dei livelli di falda
e delle deformazioni profonde) volta ad individuare l’evoluzione di possibili meccanismi di frana.