geologica... · associazione geotecnica italiana: atti del xvii convegno nazionale di geotecnica,...

71

Upload: phunghanh

Post on 15-Feb-2019

229 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

���� ���� ������� � ������� �������

� �������� ���������� ������������

����������������������� �������� �������� �� ������ ������ ��� ����� ������������������ ����������� ����

��������������������������� �� ���������������������������� �� �!�"#!�"#������������� ����������������� ����

��������������� ���������������

��������������� ������������������

�$%���������&�'���$$!�����!�� ���������� �

��������������� ������������������� ������������������������ � � ��!�"������� �� ��#��$�����%�����&��'(�������"��)

�� ��������� ����(���������(�����

�������������������������������������� ������� ���������������������������������������������

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 1 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

INDICE

1. INTRODUZIONE ............................................................................................................................ 3

2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO – GEOMORFOLOGICO ......................................................... 6

3. INQUADRAMENTO IDROGRAFICO E IDROGEOLOGICO.......................................................... 8

4. ANALISI SISMICA ........................................................................................................................ 13

5. ASSETTO SISMOTETTONICO .................................................................................................... 13

6. SISMICITA’ DI BASE .................................................................................................................... 16

7. ANALISI DEI MICROTREMORI ................................................................................................... 22

7.1 Descrizione del metodo ......................................................................................................... 22

7.2 Strumentazione e criteri di acquisizione ................................................................................ 23

7.3 Elaborazione dati ................................................................................................................... 24

8. CALCOLO DELLE Vs30 ............................................................................................................... 26

9. RISPOSTA SISMICA LOCALE – INDIRIZZI METODOLOGICI DELLA D.R. 112/2007 .............. 28

10. INDAGINI GEOGNOSTICHE .................................................................................................... 31

10.1 Prova penetrometrica statica di tipo meccanico CPT ....................................................... 31

11. PARAMETRIZZAZIONE GEOTECNICA ................................................................................... 34

11.1 Appendice alla determinazione del coefficiente di Winkler ............................................... 37

12. CALCOLO DELLA RESISTENZA DI PROGETTO DELLE FONDAZIONI SUPERFICIALI ...... 39

13. INDAGINE HVSR ...................................................................................................................... 47

13.1 Premessa........................................................................................................................... 47

13.2 Strumentazione e acquisizione ......................................................................................... 47

13.3 Elaborazione ...................................................................................................................... 49

14. VERIFICA DELLA POSSIBILITA’ DI OCCORRENZA DI FENOMENI DI LIQUEFAZIONE ..... 51

14.1 Premessa e riferimenti normativi ....................................................................................... 51

14.2 Analisi numeriche – impostazione metodologica .............................................................. 53

14.2.1 Metodo di Robertson e Wride (1998) ........................................................................ 53

15. CONCLUSIONI .......................................................................................................................... 60

ALLEGATI

Elaborazione prove penetrometriche statiche (CPT)

FIGURE

Fig. 1 Inquadramento territoriale scala 1:10.000 – 1:2.000 (formato A3)

Fig. 2 Estratto dalla Carta geologica regionale scala 1:5.000 (formato A3)

Fig. 3 Ubicazione delle indagini scala 1:1.000 (formato A3)

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 2 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

DOCUMENTAZIONE E BIBLIOGRAFIA DI RIFERIMENTO

Norme, raccomandazioni generali, Decreti Ministeriali e Delibere Regionali

1. D.M. 14.01.2008: "Norme tecniche per le costruzioni".

2. Circ. Ministero Infrastrutture e Trasporti 02/02/2009 n. 617 – Istruzioni per l’applicazione

delle «Nuove Norme Tecniche per le costruzioni» di cui al DM 14/01/2008.

3. Delibera Regione Emilia Romagna nr. 112 del 02 maggio 2007.

4. Associazione Geotecnica Italiana: Atti del XVII Convegno Nazionale di Geotecnica, 1989.

5. Associazione Geotecnica Italiana: Atti del XIX Convegno Nazionale di Geotecnica, 1995.

Articoli e libri generali

6. Cestari F.: Prove geotecniche in sito; Geo-Graph Ed., Segrate, 1990.

7. T. William Lambe-Robert V. Whitman: Meccanica dei terreni, 1997 (Ed. Flaccovio).

8. K. Terzaghi-R.B. Peck: Geotecnica, 1974 (Ed. Utet).

9. John Atkinson: Geotecnica-meccanica delle terre e fondazioni, 1993 (Ed. McGraw-Hill).

10. Renato Lancellotta: Geotecnica, 1987 (Ed. Zanichelli).

11. Maurizio Tanzini: L’Indagine Geotecnica, 2002 (Ed. Flaccovio).

12. Roberto Nova: Fondamenti di meccanica delle terre, 2002 (Ed. McGraw-Hill).

13. Pietro Colombo: Elementi di Geotecnica, 1974 (Ed. Zanichelli).

14. Giulio Riga: La liquefazione dei terreni, 2007 (Ed. Flaccovio).

15. Giulio Riga: LIQUESAB, 2007 (Ed. Flaccovio).

16. Dati climatologici estratti dalle banche dati della Regione Emilia Romagna.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 3 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

1. INTRODUZIONE

Su incarico del Comune di Gossolengo, è stato eseguito uno studio geologico, geotecnico e sulla pericolosità sismica relativa ai lavori di ampliamento della scuola d’infanzia sita in Via della Cooperazione, nr. 36 nel Comune di Gossolengo, Provincia di Piacenza.

Fig. 1 – Inquadramento territoriale da foto satellitare (AGEA 2011).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 4 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

In particolare l’intervento prevede l’ampliamento della struttura esistente sul lato orientale (Fig. 2), con la posa di una platea in C.A. di spessore di 30 cm, per un’estensione di circa 6 x 32,81 metri (Fig. 3).

Fig. 2 – Prospetto anteriore della scuola d’infanzia.

Fig. 3 – Schema della platea di base per il nuovo ampliamento.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 5 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Per le finalità appena sopra dette, il lavoro è stato sviluppato attraverso l’esecuzione delle seguenti fasi elencate in ordine cronologico:

• inquadramento geologico – geomorfologico – idrogeologico e sismico dell’area di studio con relativa produzione di carte tematiche in scale adeguate;

• esecuzione di indagini geognostiche mediante l’esecuzione di nr. 2 prove penetrometriche statiche (CPT), ubicate in modo idoneo in relazione all’estensione dell’area di sedime del futuro progetto di ampliamento;

• esecuzione di un’analisi sismica dei microtremori (metodo ReMI), finalizzata al calcolo delle Vs30 e alla definizione del suolo di fondazione e dei fattori di amplificazione (FA), sulla base del DM del 14 gennaio 2008;

• parametrizzazione geotecnica dei terreni individuati dall’elaborazione delle indagini geognostiche;

• calcolo della Resistenza di progetto (Rd) del complesso terreno-fondazione, secondo geometrie fondazionali forniteci dai Progettisti;

• calcolo della frequenza fondamentale di risonanza del terreno (indagine HVSR); • verifica della possibilità di occorrenza dei fenomeni di liquefazione.

NOTA: Il presente studio è stato anche inquadrato nell’ambito delle procedure proposte

dalla Regione Emilia Romagna e contenute nella Delibera n. 112 del 02 maggio 2007, che

fornisce gli indirizzi e i criteri attuativi per la valutazione della risposta sismica locale e per la

microzonazione sismica del territorio. Tali indirizzi si basano sulle più recenti metodologie di

analisi (Allegato A alla Direttiva Regionale 112/2007) messe a punto dalla comunità

scientifica nazionale.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 6 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO – GEOMORFOLOGICO

Il quadro stratigrafico (Regione Emilia Romagna, 1998) è costituito da n. 3 Sequenze

Deposizionali principali, o Supersintemi:

Supersintema Emiliano Romagnolo (SER);

Supersintema del Quaternario Marino (Qm);

Supersintema del Pliocene medio – superiore.

Queste tre sequenze deposizionali costituiscono la risposta sedimentaria ad altrettante fasi

tettoniche regionali. L’area di studio, in particolare, ricade nel “Supersintema Emiliano

Romagnolo”. Tale ciclo quaternario continentale, risulta suddivisibile in n. 2 Unità

riconosciute e correlate a livello regionale in:

Sintema Emiliano Romagnolo Superiore (in cui ricade l’area di studio);

Sintema Emiliano Romagnolo Inferiore.

Esse sono separate da una superficie di discontinuità, spesso con discordanza angolare,

testimonianza di un’importante fase tettonica regionale.

Il Sintema Emiliano Romagnolo Superiore è caratterizzato dapprima da depositi che

testimoniano la persistenza della subsidenza, seguiti da strutture e depositi che indicano una

fase di prevalente sollevamento della catena e di conseguente erosione e terrazzamento

delle unità precedenti.

Questa unità è costituita da depositi prevalentemente grossolani, di ambiente di conoide

alluvionale ghiaiosa, di interconoide e, localmente, di piana alluvionale.

In particolare, il Sintema Emiliano Romagnolo Superiore (SES), rappresenta un’unità

alluvionale terrazzata, costituita da ghiaie prevalenti (depositi di conoide e di terrazzo

intravallivo) in corrispondenza degli apparati fluviali principali, passanti a limi prevalenti, con

rare intercalazioni di sabbia e ghiaie, nelle aree di interconoide. Nell’area in questione

raggiunge uno spessore massimo di circa 150-160 metri. L’età complessiva dell’Unità è

Pleistocene superiore – Olocene.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 7 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 4 – Estratto della Carta geologica e geomorfologica (PSC – QC_B.01).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 8 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

A livello locale, l’area in oggetto ricade specificatamente all’interno del Subsintema di

Ravenna (AES8).

Si tratta di ghiaie sabbiose, sabbie e limi stratificati con copertura discontinua di limi-argillosi;

depositi intravallivi terrazzati e di conoide ghiaiosa. Limi e limi – sabbiosi; depositi di

interconoide. Il profilo di alterazione varia da qualche decina di cm fino ad 1 m.

Il tetto dell’unità è rappresentato dalla superficie de posizionale, per gran parte relitta,

corrispondente al piano topografico, mentre il contatto di base è discordante sulle unità più

antiche. Lo spessore massimo dell’unità è inferiore a 20 metri.

L’età è Pleistocene superiore – Olocene (post circa 18.000 anni B.P.).

Dal punto di vista prettamente geomorfologico, il lotto si presenta totalmente pianeggiante,

senza alcuna evidenza di carattere geomorfologico e nelle immediate vicinanze non sono

presenti dissesti in atto, tali da compromettere la stabilità dell’area.

3. INQUADRAMENTO IDROGRAFICO E IDROGEOLOGICO

In prossimità dell’area d’indagine, la rete idrografica minore è costituita da una serie di

rogge/scolmatori e canali irrigui artificiali gestiti dal Consorzio di Bonifica di Piacenza che

garantiscono un regolare drenaggio delle acque verso valle.

L’elemento di maggior rilievo della rete idrica superficiale è rappresentato dal Rio Gosa che

scorre a sud dell’area oggetto di studio.

Dal punto di vista idrogeologico, l’area in oggetto ricade all’interno del Gruppo Acquifero

denominato A. Si tratta di ghiaie e conglomerati, sabbie e peliti di terrazzo e conoide

alluvionale organizzati in strati lenticolari di spessore estremamente variabile, da alcune

decine di centimetri a svariati metri.

Con riferimento ai caratteri locali degli acquiferi e delle acque circolanti al loro interno, si

rileva che, nel territorio piacentino, il Gruppo A ha uno spessore che varia da 0 m sul

margine collinare (fascia Ziano – Ponte dell’Olio – Castell’Arquato) a 200 m nelle massime

depressioni (zona di Castelvetro). Lo spessore cumulativo degli orizzonti poroso –

permeabili (sabbie e ghiaie acquifere sfruttabili) va da 0 a 100 m (depocentro nell’area S.

Nazzaro – S. Pietro in Cerro – Villanova). L’acquifero è in buona parte saturato di acqua

dolce, di tipo bicarbonato – calcico.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 9 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La ricarica avviene fondamentalmente per infiltrazione delle acque superficiali dalla pianura

medio – alta ed in corrispondenza delle conoidi recenti e degli alvei attuali. La conducibilità

idraulica, ossia la velocità del flusso idrico negli orizzonti saturi, varia da 10-3 m/s

(paleoalvei) a 10-5 m/s.

Come si può osservare nella Carta idrogeologica (Fig. 5), la zona è caratterizzata da una

soggiacenza media della falda freatica superficiale di circa 6-8 metri di profondità da piano

campagna e quindi tale da non creare interferenze con le costruzioni anche in presenza di

seminterrati.

Il flusso idrico sotterraneo ha una direzione prevalente verso NNE. Tuttavia, è bene ricordare

che a causa della stretta connessione che intercorre tra le acque di falda e le acque di alveo

e subalveo del Fiume Trebbia, sono possibili sensibili variazioni del senso di flusso della

falda; in condizioni normali il Fiume Trebbia svolge, nei confronti della falda, un’azione

drenante.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 10 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 5 – Estratto della Carta idrogeologica (PSC – QC_B.05).

Area di studio

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 11 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Le aree di vulnerabilità delle acque all’inquinamento permettono l’individuazione delle

porzioni di pianura particolarmente sensibili alle fonti puntuali e diffuse di inquinamento

superficiale, di particolare utilità per le valutazioni di compatibilità ambientale. Si tratta della

vulnerabilità cosiddetta naturale o intrinseca, che si basa sulle caratteristiche del sottosuolo

nei primi metri di profondità, più precisamente sulla permeabilità degli orizzonti litologici

superficiali, sulla presenza di ghiaie nei primi 10 m dal piano campagna e sulla presenza di

falda libera o in pressione.

In occasione della stesura del PTCP 2000 è stata per la prima volta elaborata in formato

digitale la Carta della Vulnerabilità dell’Acquifero, redatta dalla Provincia di Piacenza

(Servizio PT-BI) sulla scorta dei dati disponibili secondo la metodologia CNR, che prevede

l’individuazione di diverse classi di vulnerabilità in riferimento a parametri di permeabilità,

profondità dell’acquifero, profondità del tetto delle ghiaie, litologia di superficie, differenti

tipologie d’acquifero (libero o confinato) e si basa sul criterio di zone omogenee (Tab. 1).

La Carta della Vulnerabilità dell’Acquifero consente la perimetrazione, nell’ambito del

territorio, di aree a differente grado di vulnerabilità, ovvero ambiti in cui gli acquiferi

sotterranei risultano più o meno protetti dallo strato insaturo sovrastante e presenta un

maggiore o minore rischio di contaminazione dall’eventuale percolazione di sostanze

inquinanti dalla superficie topografica.

Tab. 1 – Tabella della vulnerabilità (Francani, Beretta, Zavatti et Alii).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 12 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

In riferimento alla situazione idrogeologica locale, le stesse caratteristiche che rendono il

Gruppo A l’acquifero più sfruttato, ne determinano anche la più elevata vulnerabilità, sia in

termini qualitativi (immissione di sostanze inquinanti da parte dell’uomo) sia quantitativi

(frequenti, e talvolta cospicue, oscillazioni dei livelli piezometrici).

Sulla base delle cartografie allegate al Piano Strutturale Comunale vigente (Fig. 6), l’area di

studio risulta essere caratterizzata da vulnerabilità intrinseca dell’acquifero superficiale

ALTA. Le classi definite nel documento comunale sono conformi alla classificazione

succitata del PTCP 2007.

Fig. 6 – Estratto della Carta della vulnerabilità intrinseca dell’acquifero superficiale (PSC).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 13 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

4. ANALISI SISMICA

Ad integrazione, viene qui di seguito illustrato schematicamente un quadro sismotettonico

dell’area in oggetto ed un suo adeguato intorno (per ulteriori dettagli geologico – stratigrafici,

si rimanda alla consultazione dei capitoli geotecnici).

Sulla base dei dati in nostro possesso e di dati consultati presso enti, si è cercato di fornire,

in questa sede, una classificazione del suolo di fondazione sulla base della nuova

classificazione sismica del territorio nazionale.

Le procedure per la valutazione della risposta sismica locale seguono la Delibera

Regionale n. 112 del 02 maggio 2007 che fornisce gli indirizzi e i criteri attuativi per la

valutazione della risposta sismica locale e per la microzonazione sismica del territorio.

Tali indirizzi si basano sulle più recenti metodologie di analisi (Allegato A alla Direttiva

Regionale 112/2007) messe a punto dalla comunità scientifica nazionale.

5. ASSETTO SISMOTETTONICO

L’area in esame ricade nel contesto generale della Pianura Padana che costituisce nel

Mesozoico l’avanpaese comune delle catene (Alpi ed Appennini); dall’Oligocene in poi tale

area si evolve in avanfossa, prima legata al Sudalpino e poi, dal Messiniano, alla catena

appenninica.

L’avanzata delle opposte falde, sviluppatesi in due distinte fasi, hanno indotto

sprofondamenti flessurali nell’antistante avanpaese padano e il formarsi di successivi bacini

di avanfossa confinati al margine delle due catene in surrezione (Fig. 7).

Le due fosse a polarità opposta si accrescono quindi successivamente sullo stesso

avanpaese e vengono in parte a sovrapporsi.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 14 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 7 – Tappe dell’accrezione tettonica delle Alpi Calcaree Meridionali e dell’Appennino

dall’Oligocene al Pleistocene (Castellarin et al., 1992, modif.): 1 – presunto fronte delle catene nel pre

– Oligocene; 2 – fronte delle catene nel Miocene medio; 3 – fronte delle catene nel Plio – Pleistocene.

Spesse coltri di sedimenti plio – pleistocenici ricoprono i sistemi di thrusts appenninici e

alpini (Fig. 8). Il complesso sistema frontale di accavallamento degli edifici appenninico ed

alpino è strutturato secondo faglie a cinematica inversa a basso angolo, che spesso si

manifestano morfologicamente attraverso sistemi di pieghe.

Al di sotto di questi sistemi, ad oltre 10 Km di profondità, è presente un basamento

magnetico, interessato da sovrascorrimenti ed immergente al di sotto del fronte

pedeappenninico, dove raggiunge la profondità di 14-15 Km.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 15 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La maggior parte dei fuochi è concentrata entro i primi 10-15 Km di profondità, con un

approfondimento nel settore di Borgotaro – Pontremoli oltre il quale si hanno poi profondità

decisamente maggiori per l’area della Garfagnana (da Guide Geologiche Regionali n°6

Appennino Ligure – Emiliano).

Fig. 8 – Quadro sismotettonico della Pianura Padana.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 16 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

6. SISMICITA’ DI BASE

La sismicità storica del Comune di Gossolengo è congrua con il quadro sismotettonico

descritto nel precedente Capitolo. Le informazioni ad essa relative sono state desunte dal

Catalogo Parametrico dei Terremoti italiani, redatto grazie all’INGV dal Gruppo di lavoro

CPTI nel 2011 (CPTI-11), che elenca tutti i terremoti avvenuti dal 1000 al 2006.

La versione 2011 del catalogo CPT rappresenta un’evoluzione significativa rispetto alla

versione 2004, con particolare riferimento a contenuti e struttura.

Innanzitutto il catalogo si riferisce ad un database macrosismico (DBMI11; Locati et alii,

2011) e su una base di dati strumentali molto più ampia ed aggiornata. In aggiunta,

sviluppando quanto già avviato con le versioni CPTI08 e CPTI08aq, il catalogo contiene

anche un certo numero di record relativi a foreshock e repliche per cui sono disponibili dati

macrosismici e/o strumentali.

I terremoti più prossimi all’area di Gossolengo, estratti da questo catalogo, sono elencati

nella Tab. 2 in ordine decrescente di Magnitudo (MwM) con epicentro a distanza inferiore ai

40 km da Gossolengo (Lat: 45.004068, Lon: 9.619698) e indicati nella mappa riportata in

Fig. 9.

La sismicità è classificabile come bassa e la dimostrazione ci viene fornita dalle osservazioni

storiche, dove gli unici eventi di rilievo di Magnitudo superiore a 5 ubicati nelle vicinanze di

Gossolengo sono i primi quattro riportati nella Tab. 2. Come è possibile osservare nella

mappa in Fig. 9, i terremoti sono prevalentemente ubicati nel parmense.

L’attività sismica storica e strumentale si presume legata a singole e limitate strutture sepolte

(thrusts o elementi di svincolo trasversale di lunghezza ≤ 10 Km) appartenenti all’arco

pavese ed al prospiciente arco alpino.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 17 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Tab. 2 – Sismicità storica nell’area di studio.

Fig. 9 – Distribuzione degli eventi sismici estratta dal catalogo parametrico dei terremoti italiani del

2011 (CPTI 11) che mostra gli epicentri dei terremoti più significativi avvenuti nell’area interessata e

zone limitrofe.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 18 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La più recente Zonazione Sismogenetica realizzata è denominata ZS9 ed è stata elaborata

da INGV (Meletti C. e Valensise G., 2004); tale zonazione è stata utilizzata per la redazione

della Mappa della Pericolosità Sismica del territorio nazionale.

In generale, le Zone Sismogenetiche (ZS), che vanno dalla 901 alla 910, sono legate

all’interazione tettonica Adria – Europa. Il settore in cui è osservata la massima convergenza

tra le placche adriatica ed europea (904-905 e subordinatamente 906) è caratterizzato dalle

strutture a pieghe sud-vergenti e dalle faglie inverse associate del Sudalpino orientale e,

nelle aree ad est del confine friulano, da faglie trascorrenti destre con direzione NO-SE.

L’Arco appenninico settentrionale è invece stato organizzato secondo cinque fasce parallele

longitudinali alla catena.

L’area del Comune di Gossolengo, oggetto di studio, ricade nella zona sismogenetica 911

(Fig. 10). Tale Zona rappresenta il limite Nord dell’arco appenninico settentrionale, che

comprende il cosiddetto “Arco di Pavia” e tutte le strutture ad esso associate, con funzione di

svincolo cinematico del sistema tettonico supposto in migrazione verso ovest.

Lo smembramento di tale zona nelle diverse zone appenniniche longitudinali è causa di una

sismicità di livello non trascurabile.

Fig. 10 – Zonazione sismogenetica ZS9: l’Italia del Nord (da Meletti C. e Valensise G., 2004).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 19 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

In generale, la valutazione della Pericolosità sismica di un sito si realizza attraverso quattro

diverse fasi:

1) Identificazione e caratterizzazione di tutte le sorgenti di eventi sismici in grado di

produrre uno scuotimento significativo al sito. La caratterizzazione delle sorgenti

include la definizione di ogni geometria di sorgente e relativo potenziale sismico.

2) Individuazione della distribuzione di probabilità dei terremoti o relazione di ricorrenza

delle sorgenti considerate, che specifica il tasso medio di superamento di un

terremoto di definita magnitudo.

3) Valutazione dello scuotimento del suolo prodotto dagli eventi sismici attraverso le

relazioni di attenuazione.

4) Combinazione delle incertezze per ottenere la probabilità che un parametro

descrittivo dello scuotimento del terreno sia superato in un determinato intervallo

temporale.

L’analisi di pericolosità, definita anche PSHA (Probabilistic Seismic Hazard Assessment),

necessita quindi di:

• Sorgenti sismogenetiche

• Cataloghi sismici (storici e/o strumentali)

• Relazioni di attenuazione

Gli effetti di tutti i terremoti di differente magnitudo, a differente distanza, in differenti zone

sismogenetiche e a differente probabilità di occorrenza sono integrati nelle curve di

pericolosità sismica che mostrano la probabilità di eccedenza di differenti valori di un dato

parametro descrittivo dello scuotimento, ad esempio l’accelerazione, durante uno specificato

periodo di tempo.

Nuove carte sulla pericolosità sismica sono state recentemente prodotte dall’ Istituto

Nazionale di geofisica e Vulcanologia (INGV); tale cartografia, realizzata per tutto il territorio

italiano, si basano quindi su studi accurati che prevedono l’utilizzo dei dati contenuti nel

Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani (CPTI11), delle informazioni relative alla più

recente Zonazione Sismogenetica ZS9 e dei relativi modelli cinematici di sviluppo della

tettonica crostale, ed infine di una serie relazioni di attenuazione stimate sulla base di

misurazioni accelerometriche effettuate sia sul territorio nazionale che europeo.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 20 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Il valore del parametro di scuotimento fornito dall’analisi di pericolosità sismica non

corrisponde quindi ad un particolare evento ma, deve essere considerato come il prodotto,

espresso in termini probabilistici, degli effetti combinati di tutti gli eventi di differente

magnitudo e distanza rappresentativi dell’intera storia sismica dell’area in esame.

La carta di riferimento per valutazioni di pericolosità sismica è rappresentata dalla

distribuzione probabilistica dell’accelerazione massima al suolo, definita PGA (Peak Ground

Acceleration) ed espressa come frazione dell’accelerazione di gravità “g”, pari a 9,81 m/sec2.

La carta che riveste una particolare importanza dal punto di vista progettuale è quella in cui il

valore di PGA è caratterizzato da tempi di ritorno di 475 anni, corrispondente ad una

probabilità di accadimento del 10% in 50 anni (Fig. 11).

Occorre tuttavia sottolineare che i valori di accelerazione massima vengono riferiti a suoli

rigidi (Vs>800 m/sec; Cat. A); per tale motivo, le carte di pericolosità sismica non tengono

conto dei possibili fenomeni di amplificazione dovuti a condizioni geologiche locali, che sono

invece oggetto delle analisi di risposta sismica locale (RSL).

Per il Comune di Gossolengo dalle carte di pericolosità sismica è possibile ottenere un

valore pari a 0,097 g per un tempo di ritorno di 475 anni.

Sulla base della documentazione allegata al Nuovo Testo Unico 2008, si riportano di seguito

i valori dei parametri ag, F0, TC* peri periodi di ritorno TR di riferimento.

Come si può notare esiste una buona coincidenza con i valori regionali sopra riportati,

specificatamente riguardo al valore di arefg per un tempo di ritorno di 475 anni.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 21 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 11 – Mappa di pericolosità sismica del territorio nazionale espressa in accelerazione massima

riferita a suoli rigidi (Vs>800 m/sec; Cat. A) con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 22 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

7. ANALISI DEI MICROTREMORI

7.1 Descrizione del metodo

La determinazione delle Vs30 risulta essere fondamentale per la definizione dei suoli

secondo l’inquadramento della nuova normativa tecnica in materia di progettazione

antisismica.

Per tale valutazione, oltre alla sismica in foro (downhole e crosshole) ed alla sismica di

superficie (rifrazione e riflessione ad onde S) metodi alternativi di modellazione del

sottosuolo basati sull’analisi delle onde superficiali (Rayleigh) hanno assunto importanza

progressivamente crescente negli ultimi anni.

Tra le varie tecniche disponibili, l’analisi dei microtremori risulta essere particolarmente

soddisfacente sia dal punto di vista dei risultati che dal punto di vista economico, essendo

realizzabile con procedure operative molto simili a quelle impiegate per la sismica di

superficie convenzionale.

Nel caso specifico tuttavia i tempi di registrazione dei files sismici devono essere

necessariamente più lunghi, generalmente non inferiori ai 15 secondi.

Le geometrie e la strumentazione di acquisizione devono essere in grado di fornire

informazioni sulle onde di superficie internamente ad una banda di frequenza che va dai 2 ai

40 Hz circa.

L’elaborazione del segnale consiste nel trasformare le registrazioni effettuate in spettri

bidimensionali di tipo “slowness – frequency” che permettono, attraverso un picking

manuale, la definizione di una curva di dispersione caratteristica del moto sismico in

superficie, strettamente correlata ai valori Vs relativi ai terreni prossimi alla superficie.

L’inversione di questa curva consente di ricostruire l’andamento delle velocità delle onde S

con la profondità, da cui poi risulta agevole determinare le Vs30.

Il software con cui è stato realizzata questo tipo di elaborazione è denominato ReMi e viene

prodotto dalla Optim LLC (Reno, Nevada – USA).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 23 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

7.2 Strumentazione e criteri di acquisizione

Per l’acquisizione sismica è stato impiegato un sismografo a 24 canali (GEODE) facente

parte della gamma dei prodotti Geometrics; questo strumento è dotato di un convertitore

analogico – digitale a 24 bit che permette intervalli di campionamento estremamente ridotti

(da 0.02 ms a 16 ms), di un range dinamico di sistema di ben 144 dB e di un’ampia banda di

ingresso (da 1.75 Hz a 20 kHz), in grado di riprodurre in modo molto accurato il segnale

sismico.

I sensori disposti sul terreno sono geofoni caratterizzati da una frequenza di smorzamento di

4.5 Hz. La geometria di acquisizione in campagna è stata realizzata mediante l’allineamento

di nr. 24 geofoni con spaziatura costante pari a 3 metri.

Fig. 12 – Stendimento sismico per indagine ReMi.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 24 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

7.3 Elaborazione dati

I dati, acquisiti in formato SEG-2, sono stati trasferiti su PC e convertiti in un formato

compatibile (SEGY) con il software ReMi impiegato per l’elaborazione.

Ciascuna delle registrazioni effettuate, è stata convertita in uno spettro frequency –

slowness, sul quale è stata interpretata la curva di dispersione relativa alle componenti in

frequenza dei tremori a cui è sottoposto il sottosuolo sul sito in esame.

Fig. 13 – Grafico illustrante un esempio di spettro di tipo “frequency – slowness”

e picking della curva di dispersione.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 25 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

L’inversione della curva di dispersione, ha consentito la valutazione dell’andamento delle Vs

con buona affidabilità fino a circa 40 metri di profondità.

Fig. 14 – Grafici illustranti i risultati dell’inversione della curva di dispersione stimata.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 26 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

8. CALCOLO DELLE Vs30

Per il calcolo delle Vs30, sulla base dei dati ottenuti dalle indagini dei microtremori (ReMI), è

stata impiegata la formula riportata nel D.M. del 14 gennaio 2008 “Norme Tecniche per le

Costruzioni” così di seguito enunciata:

dove hi e Vi indicano lo spessore (in metri) e la velocità delle onde di taglio (per deformazioni

di taglio γ < 10 – 6) dello strato i-esimo per un totale di N strati presenti nei 30 metri superiori.

0

10

20

30

40

0 200 400 600 800 1000

Prof

ondi

tà (m

)

Vs (m/sec)

Strato Spessore Velocità(n) (m) (m/sec)1 13,4 5572 11,4 7803 15,2 827

Vs30 = 667 m/sec

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 27 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

9. NORMATIVA ANTISISMICA NAZIONALE – D.M. 14 settembre 2005

Il Territorio nazionale è stato suddiviso in quattro zone sismiche, ognuna caratterizzata da

un diverso valore di accelerazione orizzontale massima ag riferita al bedrock sismico,

espressa come frazione dell’accelerazione di gravità g (9,81 m/sec2) e caratterizzata da una

probabilità di superamento del 10% in 50 anni. I valori di ag per ciascuna zona sono riportati

nella seguente tabella:

* E’ tuttavia doveroso ricordare che, sulla base di quanto contenuto nelle ultime NTC2008 tale

classificazione non viene più menzionata.

Ai fini dell’applicazione di queste Norme viene inoltre prevista la suddivisione dei suoli di

fondazione nelle seguenti categorie:

A) formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi, caratterizzati da valori di Vs30

superiori a 800 m/sec, comprendenti eventuali strati di alterazione superficiale di

spessore massimo pari a 5 metri.

B) depositi di sabbie e ghiaie molto addensate o argille molto consistenti, con

spessori di diverse decine di metri, caratterizzati da un graduale miglioramento delle

proprietà meccaniche con la profondità e da valori di Vs30 compresi tra i 360 e gli

800 m/sec.

C) depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate o di argille di media consistenza,

con spessori variabili da diverse decine fino a centinaia di metri, caratterizzati da

valori di Vs30 compresi tra i 180 ed i 360 m/sec.

D) depositi di terreni granulari da sciolti a poco addensati oppure coesivi da poco a

mediamente consistenti, caratterizzati da valori di Vs30 inferiori a 180 m/sec.

E) profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di Vs30 simili a

quelle dei tipi c e d e spessore compreso tra 5 e 20 metri, giacenti su di un substrato

di materiale più rigido con Vs30 maggiore di 800 m/sec.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 28 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Sulla base degli esiti dell’indagine ReMI, per i quali le Vs30 assumono un valore di 667

m/sec, il suolo di fondazione dell’area di studio ricade nella categoria di tipo B.

L’area di studio, facente parte del Comune di Gossolengo, ricade quindi nella Zona sismica

4 ed è caratterizzata da un suolo di tipo B.

9. RISPOSTA SISMICA LOCALE – INDIRIZZI METODOLOGICI DELLA D.R. 112/2007

Lo scopo della Delibera Regionale 112/2007, emessa dalla Assemblea Legislativa della

Regione Emilia Romagna in data 2 Maggio 2007, è quello di fornire i criteri per

l’individuazione delle aree che potrebbero essere soggette ed affetti sismici locali e per la

microzonazione sismica del territorio in modo da orientare le scelte di pianificazione verso le

aree a minor rischio.

La metodologia indicata per tali tipi di studio prevede due fasi di analisi, con diversi livelli di

approfondimento.

La prima fase ha carattere qualitativo ed è diretta a identificare le parti di territorio suscettibili

di effetti locali (amplificazione del segnale sismico, cedimenti, instabilità dei versanti,

fenomeni di liquefazione, rotture del terreno, ecc.). Essa viene realizzata sulla base di rilievi,

osservazioni e valutazioni di tipo geologico e geomorfologico, svolte a scala territoriale,

associati a raccolte di informazioni sugli effetti indotti dai terremoti passati.

La seconda fase ha invece come obiettivo la microzonazione sismica del territorio indagato.

Sulla base degli scenari individuati dalle analisi svolte nel corso della prima fase, nella

seconda fase si attuano due diversi livelli di approfondimento:

a) analisi semplificata (secondo livello di approfondimento); basata, oltre che

sull’acquisizione di dati geologici e geomorfologico più dettagliati di quelli rilevati nel

primo livello, su prove geofisiche in sito e su prove geotecniche di tipo standard; essa

viene svolta nelle aree pianeggianti e sub-pianeggianti, incluse le zone di fondovalle

appenniniche, con stratificazione orizzontale e sub-orizzontale, e sui versanti stabili

con acclività minore o uguale a 15° in cui il deposito ha spessore costante

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 29 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

b) analisi approfondita (terzo livello di approfondimento); richiesta nei seguenti casi (vedere

Allegato A1 della D.L. 112/2007):

• Aree soggette a liquefazione e densificazione;

• Aree instabili e potenzialmente instabili;

• Aree in cui le coperture hanno spessore fortemente variabile, come ad esempio nelle

aree pedemontane e di fondovalle a ridosso dei versanti;

• Aree in cui è prevista la realizzazione di opere di rilevante interesse pubblico.

L’analisi approfondita richiede un significativo numero di prove geofisiche e geotecniche, sia

in sito che in laboratorio, volte alla valutazione quantitativa del comportamento dei terreni

sotto sollecitazione dinamica.

Il Comune di Gossolengo ricade in Zona 4; per l’area di studio si suggerisce di non applicare

l’analisi ”approfondita”, dal momento che peraltro non rappresenta nessuno dei casi,

precedentemente elencati, critici dal punto di vista degli effetti sismici di sito.

L’analisi semplificata del secondo livello prevede la valutazione dei fattori di amplificazione

Fa sulla base delle velocità medie delle onde di taglio all’interno della copertura (VsH) o nei

primi 30 metri dalla superficie (Vs30), calcolate secondo le seguenti formule:

La Delibera Regionale 112/2007, per una analisi semplificata del secondo livello, propone

l’utilizzo di una serie di tabelle di carattere empirico che mettono in relazione i valori di VsH o

di Vs30 con i fattori di amplificazione. Le varie Tabelle rispecchiano situazioni geologiche

tipiche del territorio regionale, tra le quali occorre scegliere quella che meglio corrisponde

alle caratteristiche dell’area di studio.

I fattori stimati esprimono l’amplificazione del moto sismico al passaggio dal bedrock alla

superficie. Essi possono essere espressi sia come rapporto di PGA che come rapporto tra le

intensità spettrali calcolate sugli spettri di pseudo – velocità all’interno di due intervalli distinti:

• 0.1-0.5 sec

• 0.5-1.0 sec

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 30 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La tabella di riferimento per la valutazione dei fattori di amplificazione Fa è riportata in Fig.

15.

Fig. 15 – Tabella Vs30/F.A. in relazione al PGA ed alle Intensità Spettrali

(0.1s<T0<0.5s) e (0.5s<T0<1.0s).

La tabella è relativa ad una stratigrafia costituita da alternanze di sabbie e peliti, con

spessori anche decametrici, talora con intercalazioni di orizzonti di ghiaie di spessore anche

di decine di metri, con substrato profondo ≥ 100 metri da p.c. (Allegato A2 della D.R. 112 del

2 maggio 2007) che corrisponde, con le naturali approssimazioni insite in ogni tipo di

suddivisione o classificazione, alle conoscenze geologiche disponibili nell’area di studio

basate su pregresse indagini geognostiche.

In base al valore di Vs30 ottenuto dall’analisi dei microtremori (Cap. 8) pari a 667 m/sec, si

ottengono i seguenti fattori di amplificazione:

PGA (0.097) Fa=1,0

SI (0.1-0.5 sec) Fa=1,0

SI (0.5-1.0 sec) Fa=1,2

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 31 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

10. INDAGINI GEOGNOSTICHE

10.1 Prova penetrometrica statica di tipo meccanico CPT

La prova consisterà nella misura della resistenza alla penetrazione di una punta conica di

dimensioni e caratteristiche standard, infissa a velocità costante nel terreno tramite un

dispositivo di spinta che agisce alternativamente su una batteria di aste esterna e su una

interna, alla cui estremità inferiore è connessa la punta.

Il dispositivo di spinta viene ancorato in forma tale da poter usufruire per intero della propria

capacità di spinta totale.

Il dispositivo di spinta dovrà essere un martinetto idraulico in grado di esercitare una spinta

sulla batteria di aste una spinta di 10 - 20 t, a seconda delle esigenza, ed avente una corsa

pari ad un metro.

La velocità di infissione della batteria di aste dovrà essere pari a 2 cm/s (± 0.5 cm/s) e dovrà

essere costante nel corso della prova, indipendentemente dalla resistenza offerta dal

terreno. La punta conica telescopica dovrà essere infissa indipendentemente dalla batteria

di aste esterne cave e dovrà presentare le seguenti dimensioni:

− diametro di base del cono: 37.5 mm

− angolo di apertura del cono: 60°.

La resistenza per attrito laterale fs sarà determinata con un manicotto avente superficie

laterale di 150 ÷ 200 cm2. Le aste di tipo cavo, dovranno avere diametro esterno di 36 mm.

Le astine interne a sezione piena, dovranno avere diametro inferiore di 0.5 ÷ 1 mm rispetto a

quello interno delle stesse cave.

Si dovrà verificare che all'interno delle aste cave, quando collegate fra loro, non ci siano

sporgenze in corrispondenza della estremità filettata.

Le aste interne a sezione piena dovranno scorrere senza attriti all'interno delle aste cave.

La misura verrà effettuata con un manometro con fondo scala massimo da 100 kg/cm2 ed

uno con fondo scala superiore, collegati in modo tale che il primo sia escluso

automaticamente dal circuito oleodinamico in caso di pressioni troppo elevate.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 32 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La precisione di lettura deve essere contenuta entro i seguenti limiti massimi:

10% del valore misurato

2% del valore di fondo scala.

Il penetrometro dovrà essere posizionato opportunamente in modo da garantire la verticalità

della applicazione del carico.

La prova si eseguirà facendo avanzare le astine interne fino ad esaurire l'intera corsa della

punta e della punta + manicotto, misurando la pressione di spinta nel primo e nel secondo

caso; si faranno quindi avanzare le aste cave, fino alla chiusura della batteria telescopica,

misurando ed annotando la pressione totale di spinta.

Le misure di qc ed fs saranno discontinue, con annotazione ogni 20 cm di penetrazione.

La prova sarà quindi eseguita fino al raggiungimento dei limiti strumentali di resistenza o fino

alla profondità massima prevista dal programma delle indagini.

La prova deve essere sospesa una volta raggiunta la profondità di circa 30 m, in quanto

senza controllo degli spostamenti dalla verticale, i risultati stessi possono perdere di

significatività.

Le indagini hanno raggiunto le profondità di:

• CPT1: 4.4 metri dal piano campagna attuale dove ha dato valori di rifiuto.

• CPT2: 4.0 metri dal piano campagna attuale dove ha dato valori di rifiuto.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 33 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 16-17 – Prove penetrometriche CPT1 E CPT2.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 34 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

11. PARAMETRIZZAZIONE GEOTECNICA

Le indagini geognostiche sono state finalizzate alla definizione dell’andamento stratigrafico e

delle proprietà fisico – meccaniche del terreno di futura edificazione.

L’indagine eseguita, unitamente ai dati bibliografici in nostro possesso, ha mostrato una

situazione litologica uniforme caratterizzata da nr. 3 livelli con proprietà geomeccaniche

relativamente omogenee.

Nel dettaglio è stata riconosciuta la seguente stratigrafia schematica:

- Livello A si tratta di terreno umifero/vegetale di circa 0.60 m di spessore.

- Livello B è caratterizzato da argilla prevalente consistente, caratterizzata da una

resistenza media alla punta Rp compresa fra 25 e 30 Kg/cm2 fino ad una

profondità di circa 1.6-2.0 m.

- Livello C si tratta di ghiaia-sabbiosa e sabbia-ghiaiosa eterometrica, molto addensata,

immersa in scarsa matrice limosa-argillosa, caratterizzata da una resistenza

media alla punta Rp compresa fra 280 e 360 Kg/cm2; dopo circa 2.4 metri di

penetrazione, si raggiungono valori tali da causare il disancoraggio della

strumentazione dato l’alto grado di addensamento dei depositi granulari.

N.B. tale livello C (granulare), da informazioni desunte da strumenti urbanistici e banche

dati provinciali (pozzi), dovrebbero estendersi, in profondità e con simili caratteristiche

geotecniche, sino a circa 30 metri da p.c.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 35 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

I valori di resistenza penetrometrica sono stati elaborati attraverso specifici programmi di

calcolo, in grado di determinare, sulla base delle correlazioni semiempiriche riconosciute in

letteratura geotecnica (Schmertmann 1970 - 1977), i parametri di resistenza al taglio e di

deformabilità.

Di seguito si riporta il modello geotecnico adottato per le successive calcolazioni. Si precisa

che la determinazione dei parametri geotecnici di riferimento dei terreni in esame è stata

condotta mediante elaborazione statistica di tutti i dati disponibili, che ha permesso di

determinare i principali elementi di statistica descrittiva della popolazione di dati, espressi da

media, valore caratteristico e deviazione standard. In particolare la variabilità statistica dei

parametri fisici è espressa da distribuzioni attorno alla media (valore caratteristico inferiore –

valore caratteristico superiore), mentre la resistenza alla penetrazione standard e alla

penetrazione statica, la densità relativa ed i parametri di resistenza e deformabilità sono

rappresentati da distribuzioni comprese tra il valore caratteristico inferiore e la media.

Tale approccio consente di tenere implicitamente conto delle ridotte dimensioni geometriche

del dato campionato (da pochi centimetri a qualche decimetro) in rapporto allo sviluppo delle

potenziali superfici di rottura (diversi metri), ed è conforme a quanto prescritto

dall’Eurocodice 7 – Progettazione geotecnica – in base a cui il valore caratteristico deve

corrispondere ad una valutazione cautelativa del valore medio assunto dal parametro

considerato all’interno del volume di terreno coinvolto nella mobilizzazione dello stato limite

ultimo.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 36 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Sulla base delle considerazioni sopra riportate sono qui di seguito indicati i parametri

geotecnici caratteristici :

livello A (da p.c. attuale a 0.60 m): TERRENO HUMIFERO/VEGETALE

γ = 1.80 t/m3

livello B (da 0.60 a 1.60-2.00 m): TERRENO COESIVO MOLTO CONSISTENTE

γ = 1.88 t/m3

Cu = 14 – 16 t/m2

Med = 500 - 800 t/m2

livello C (da 1.60-2.00 a 4.0-4.4 m): TERRENO GRANULARE MOLTO ADDENSATO

γ = 2.10 t/m3

c' = 0 t/m2

φ' = 38 ° (ridotto a favore di sicurezza)

E = 2200 - 4500 t/m2 ν = 0.19

dove :

γ = peso di volume naturale del terreno

cu = coesione in termine di sforzi totali

φ' = angolo di attrito in termine di sforzi efficaci

E = modulo elastico

Med = modulo edometrico

ν = coeff. di Poisson

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 37 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

11.1 Appendice alla determinazione del coefficiente di Winkler

Dal punto di vista fisico, come risaputo, il mezzo alla Winkler può essere assimilato ad un

letto di molle elastiche mutualmente indipendenti, o meglio ad un liquido di peso specifico k

nel quale la fondazione galleggia.

In effetti il coefficiente di reazione del terreno è, per definizione, il rapporto fra carico e

cedimento. In un terreno reale il cedimento dipende, oltre che dai valori del carico e dalle

proprietà del terreno, anche dalla forma e dalle dimensioni della fondazione e dalla

costituzione del sottosuolo.

E’ evidente quindi che il coefficiente di sottofondo K non è una proprietà solo ed

esclusivamente del terreno e quindi appare discutibile fornire valori tipici per tipo di terreno.

Inoltre la determinazione di K non è semplice in quanto spesso il terreno è stratificato, ha

diversi spessori e perciò il valore del coefficiente di sottofondo dovrebbe, almeno, dipendere

dallo spessore dello strato di terreno interessato dalle sollecitazioni e dalle sue

caratteristiche. Maggiore è lo spessore, minore sarà il valore di K.

L’uso del metodo di Winkler, nelle applicazioni, richiede pertanto un’attenta valutazione di un

appropriato valore di K da adottare, caso per caso, in funzione di fattori quali il modello del

sottosuolo e la dimensione e forma della fondazione.

Fortunatamente, i risultati del calcolo, in termini di caratteristiche della sollecitazione, non

sono molto sensibili ai valori di K; pertanto non è indispensabile una valutazione molto

accurata del parametro, ma basta una stima ragionevole.

Detto questo, riportiamo qui di seguito un range ragionevolmente rappresentativo del

coefficiente di sottofondo K (da tabella Pozzati) rispettivamente per l’Unità B e l’Unità C su

cui si deciderà di poggiare le strutture fondazionali del progetto in questione.

Unità B: K = 8.0 – 10.0 kg/cm3

Unità C: K = 10.0 – 25.0 kg/cm3

Nota: tali valori rappresentano valori puramente orientativi che potranno essere affinati e/o

modificati, attraverso successive calcolazioni, da parte dello strutturista, in base all’effettivo

stato tensionale della struttura stessa.

Si allega qui di seguito la Tabella di riferimento del Prof. Pozzato.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 38 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 18 – Tabella di riferimento per i coefficienti di Winkler.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 39 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

12. CALCOLO DELLA RESISTENZA DI PROGETTO DELLE FONDAZIONI

SUPERFICIALI

Secondo le NTC 2008, per la valutazione della sicurezza delle costruzioni, si devono

adottare criteri probabilistici scientificamente comprovati. Nel metodo semiprobabilistico agli

stati limite, la sicurezza strutturale deve essere verificata tramite il confronto tra la resistenza

e l’effetto delle azioni.

Attraverso la verifica della sicurezza nei riguardi degli stati limite ultimi di resistenza, che

sarà effettuata in fase di progetto esecutivo sulla base di dati più specifici della struttura,

dovrà essere rispettata, per ogni stato limite ultimo, la condizione :

Rd ≥ Ed dove

Rd è la resistenza di progetto, valutata in base ai valori di progetto della resistenza dei

materiali ed ai valori nominali delle grandezze geometriche interessate;

Ed è il valore di progetto dell’effetto delle azioni, valutato in base ai valori di progetto Fdj

= Fkj*γFj delle azioni come indicato nella Normativa vigente.

La verifica della suddetta condizione deve essere effettuata impiegando diverse

combinazioni di gruppi di coefficienti parziali, rispettivamente definiti per le azioni (A1 e A2),

per i parametri geotecnici (M1 e M2) e per le resistenze (R1, R2 e R3).

I coefficienti parziali γF relativi alle azioni sono indicati nella Tab. 6.2.I, i coefficienti parziali

dei valori caratteristici dei parametri fisico-meccanici dei terreni γM sono definiti nella tabella

6.2.II e i coefficienti relativi alle resistenze sono definiti nella tabella 6.4.I.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 40 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Il calcolo della resistenza Rd sarà effettuato seguendo i due approcci:

Approccio 1:

Combinazione 2: (A2+M2+R2) Approccio 2:

(A1+M1+R3)

NOTA

Verranno qui di seguito esplicitati nr. 2 differenti scenari di quote d’imposta fondazioni.

Il primo scenario prevede di intestare le strutture fondazionali nel livello C in prevalenza

granulare (molto addensato). In questo caso si ritiene ragionevolmente remota la possibilità

di innesco di fenomeni di cedimenti assoluti e differenziali, in relazione ai carichi indotti dalla

struttura in progetto.

Il secondo scenario prevede invece di intestare le strutture fondazionali nel livello B in

prevalenza coesivo (mediamente molto consistente).

In questa caso occorre tenere in debita considerazione, anche se minimi, i possibili

cedimenti assoluti e differenziali (soprattutto per fenomeni di essiccamento della coltre

superficiale) in relazione ai carichi indotti dalla struttura.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 41 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

IPOTESI FONDAZIONI INTESTATE SUL LIVELLO C (GRANULARE ADDENSATO)

E’ stata considerata, in questo caso, una fondazione a platea con L = 30.81 m e B = 6.0

metri, con piano di imposta D = 2.0 metri da p.c., impostando quindi le fondazioni in litologie

in prevalenza granulari mediamente addensate (livello C).

Nell'ipotesi di realizzazione di fondazioni intestate nel livello granulare, è stata valutata la

capacità portante del complesso fondazioni-terreno, secondo l'approccio di Brinch e Hansen

(1970):

Qlim = 1/2 . γ . B . Nγ . sγ . iγ . bγ . gγ + q . Nq . sq . dq. iq . bq . gq

dove:

N c-Nγ-Nq = Fattori di capacità portante, Brinch e Hansen (1961).

s c = Fattore correttivo di forma della fondazione, Vesic (1970).

i c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione del carico, Vesic

(1970).

b c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione della base della

fondazione, Brinch e Hansen (1970).

g c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione del piano

campagna, Vesic (1970).

d c = Fattore dipendente dalla profondità del piano di posa, Brinch e

Hansen (1970).

q = Sovraccarico totale agente ai bordi della fondazione.

L = Lunghezza della fondazione.

B = Larghezza della fondazione.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 42 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Ipotizzando per le costruzioni in esame:

L = 30.81 m

B = 6.0 m

D = 2.0 m

d = 0.0 m (effetto di bordo fondazione)

APPROCCIO 1 (Combinazione 2) (M2+R2) In questo approccio, i valori caratteristici dei parametri fisico-meccanici dei terreni vanno

ridotti secondo i coefficienti γM riportati nella tabella 6.2.II (Colonna M2)

Dati di input :

γ = 2.1 t/m3

φ' = 38 °

φ'(corretto) M2 = 32 °

Nγ = 30.22

Nq = 23.18

sγ = 0.92

sq = 1.12

iγ , iq = 1

bγ , bq = 1

gγ , gq = 1

dq = 1

q= γ . d = 0.0 t/m2

γR = 1.8 (coefficiente parziale R2)

Rd = 97.31 t/m2 (9.7 Kg/cm2) (951.24 KN/m2)

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 43 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

APPROCCIO 2 (M1+R3) In questo approccio, i valori caratteristici dei parametri fisico-meccanici dei terreni vanno

ridotti secondo i coefficienti γM riportati nella tabella 6.2.II (Colonna M1).

Dati di input :

γ = 2.1 t/m3

φ' = 38 °

φ'(corretto) M1 = 38 °

Nγ = 78.03

Nq = 48.93

sγ = 0.92

sq = 1.15

iγ , iq = 1

bγ , bq = 1

gγ , gq = 1

dq = 1

q= γ . d = 0.0 t/m2

γR = 2.3 (coefficiente parziale R3)

Rd = 196.63 t/m2 (19.7 Kg/cm2) (1931.91 KN/m2)

Attraverso la determinazione dei carichi strutturali, non strutturali e variabili, il progettista sarà in grado di verificare o meno la condizione, per entrambi i casi sopra esposti:

Rd ≥ Ed E’ implicito che i carichi dovranno tener conto dei coefficienti moltiplicativi γF relativi alle azioni nella Tab. 6.2.I.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 44 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

IPOTESI FONDAZIONI INTESTATE SUL LIVELLO B (COESIVO MOLTO CONSISTENTE)

E’ stata considerata, in questo caso, una fondazione a platea con L = 30.81 m e B = 6.0

metri, con piano di imposta D = 1.0 metri da p.c., impostando quindi le fondazioni in litologie

in prevalenza coesive mediamente consistenti (livello B).

In ragione della plasticità dei depositi argillosi, è possibile affermare che le condizioni critiche

per la stabilità della fondazione si verificano immediatamente dopo l’applicazione dei carichi.

L’analisi di stabilità viene pertanto effettuata in “condizioni non drenate”, per le quali

l’inviluppo di rottura risulta individuato dai seguenti parametri:

Cu > 0

Φu = 0

dove:

Cu = resistenza al taglio non drenata

Φu = angolo di resistenza in termini di tensioni totali

Per quanto concerne il calcolo della capacità portante vari autori si sono espressi in merito

con relazioni empiriche.

Ai fini di questo studio è stata presa in considerazione la soluzione esposta da Brinch e

Hansen (1970), secondo la quale la capacità portante è regolata dalla seguente equazione:

Qlim = Cu * Nc * (sc*dc*i’c*bc*gc) + q

dove:

N c = Fattore di capacità portante, Brinch e Hansen (1961).

s c = Fattore correttivo di forma della fondazione, Vesic (1970).

i c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione del carico, Vesic

(1970).

b c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione della base della

fondazione, Brinch e Hansen (1970).

g c = Fattore correttivo che tiene conto dell'inclinazione del piano

campagna, Vesic (1970).

d c = fattore dipendente dalla profondità del piano di posa, Brinch e

Hansen (1970).

q = Sovraccarico totale agente ai bordi della fondazione.

L = Lunghezza della fondazione.

B = Larghezza della fondazione.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 45 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Ipotizzando per le costruzioni in esame:

L = 30.81 m

B = 6.0 m

D = 1.0 m

d = 0.0 m (effetto di bordo fondazione)

APPROCCIO 1 (Combinazione 2) (M2+R2) In questo approccio, i valori caratteristici dei parametri fisico-meccanici dei terreni vanno

ridotti secondo i coefficienti γM riportati nella tabella 6.2.II (Colonna M2)

Dati di input:

Nc = 5.14

s c = 1.04

d c = 1.07

i c = 1

b c = 1

g c = 1

γ = 1.88 t/m3

q= γ * d = 0.00 t/m2.............effetto stabilizzante

Cu= 14/(1.4) = 10.0 t/m2

γR = 1.8 (coefficiente parziale R2)

Rd = 31.78 t/m2 (3.2 Kg/cm2) (313.81 KN/m2)

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 46 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

APPROCCIO 2 (M1+R3) In questo approccio, i valori caratteristici dei parametri fisico-meccanici dei terreni vanno

ridotti secondo i coefficienti γM riportati nella tabella 6.2.II (Colonna M1).

Dati di input:

Nc = 5.14

s c = 1.04

d c = 1.07

i c = 1

b c = 1

g c = 1

γ = 1.88 t/m3

q= γ * d = 0.00 t/m2.............effetto stabilizzante

Cu= 14/(1) 14.0 t/m2

γR = 2.3 (coefficiente parziale R3)

Rd = 34.82 t/m2 (3.5 Kg/cm2) (343.23 KN/m2)

Attraverso la determinazione dei carichi strutturali, non strutturali e variabili, il progettista

sarà in grado di verificare o meno la condizione, per entrambi i casi sopra esposti:

Rd ≥ Ed

E’ implicito che i carichi dovranno tener conto dei coefficienti moltiplicativi γF relativi alle

azioni nella Tab. 6.2.I.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 47 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

13. INDAGINE HVSR

13.1 Premessa

L’indagine HVSR consente di calcolare la frequenza di risonanza fondamentale del sito

investigato.

L’importanza di conoscere la frequenza di risonanza del sito risiede nella necessità di

prevedere ed evitare eventuali fenomeni di risonanza tra il suolo e le strutture insistenti

durante un terremoto.

Tale informazione, ricercata anche da Nakamura con il metodo HVSR nel 1989, risulta

particolarmente preziosa al progettista delle opere civili, in quanto è opportuno dimensionare

la struttura e le sue fondazioni in maniera da evitare fenomeni di risonanza tra la struttura e il

sito sottostante. Occorre cioè evitare la coincidenza tra le frequenze naturali di vibrazione

della struttura (edificio, ponte, torre, opera di sostegno, serbatoi, ecc) e la frequenza di

risonanza del sito. Si osservi però che la struttura potrebbe andare in risonanza in

corrispondenza di diverse frequenze, corrispondenti ai vari tipi di onde: S, P, Rayleigh

(componente orizzontale piuttosto che verticale), Love. Dato che le strutture sono

generalmente più vulnerabili per la componente orizzontale del sisma, piuttosto che per la

componente verticale, allora in genere si attribuisce maggiore importanza alla frequenza di

risonanza delle onde S verticali.

13.2 Strumentazione e acquisizione

Il Tromometro digitale (Tromino) è costituito da una centralina ed un geofono a tre

componenti (velocimetri) per la registrazione dei microtremori ambientali nell’intervallo di

frequenze compreso fra 0.1 e 200 Hz.

Tale strumento è inoltre dotato di bussola per orientare l’apparato di registrazione affinché il

suo asse maggiore sia parallelo alla direzione N-S (nel caso di misure all’aperto destinate

allo studio delle successioni stratigrafiche) oppure parallelo all’asse principale degli edifici

(nel caso di misure finalizzate alla stima delle frequenze di risonanza di infrastrutture –

DIN4150).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 48 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 19 – Tromometro digitale: centralina e geofono a tre componenti.

La tecnica, molto rapida ed efficace, è totalmente non invasiva; ciò significa che non

necessita di alcun tipo di perforazione e neppure di cavi sismici o sorgenti esterne differenti

dal rumore ambientale.

L’acquisizione è stata eseguita per un tempo di 900 secondi (15 minuti), con una frequenza

di campionamento pari a 141 Hz.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 49 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

13.3 Elaborazione

I dati acquisiti sono stati elaborati attraverso l’impiego di un software specifico (Geopsy) che

consente di analizzare le misure in sito per il calcolo della curva HVSR sperimentale e quindi

le frequenze di risonanza sperimentali del sito.

Sul grafico del segnale nel dominio del tempo sono visualizzate graficamente le finestre

temporali sulle quali il programma Geopsy esegue in automatico l’elaborazione; vengono

scartati i transienti più importanti. Al termine dell’elaborazione Geopsy mostra il grafico della

curva H/V risultante e colora in modo diverso ogni finestra temporale selezionata (Fig. 20).

Fig. 20 – Grafico del segnale nel dominio del tempo.

La curva H/V, detta di ellitticità, rappresenta il rapporto spettrale tra il segnale delle

componenti orizzontali e quello della componente verticale (Fig. 21).

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 50 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 21 – Curva H/V risultante (Geopsy).

La curva nera continua rappresenta il rapporto H/V medio, mentre le curve nere tratteggiate,

dette “curve di confidenza”, sono il risultato della moltiplicazione (curva superiore) e

divisione (curva inferiore) dei valori del rapporto H/V medio per la deviazione standard dei

valori delle singole curve H/V.

Le curve colorate sono i rapporti H/V delle singole finestre; grazie al colore è possibile

associare ogni curva alla corrispondente finestra temporale.

Le due bande grigie identificano la frequenza principale, o f0, individuata automaticamente

dal programma. La f0 del rapporto medio è esattamente al centro delle due bande, mentre

l'area coperta dalle bande è ottenuta aggiungendo e sottraendo alla f0 del rapporto medio la

deviazione standard delle f0 delle singole curve.

Nel caso specifico si ottiene f0 = 0,746523.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 51 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

14. VERIFICA DELLA POSSIBILITA’ DI OCCORRENZA DI FENOMENI DI

LIQUEFAZIONE

14.1 Premessa e riferimenti normativi

Il fenomeno della liquefazione interessa depositi sabbiosi e sabbioso-limosi saturi che

durante e immediatamente dopo una sollecitazione di tipo ciclico subiscono una drastica

riduzione della resistenza al taglio, a seguito della quale le condizioni di stabilità non sono

più garantite e la massa di terreno interessata dal fenomeno comincia ad assestarsi fino a

che la nuova configurazione del terreno non è compatibile con la diminuita resistenza al

taglio. I parametri che governano il fenomeno sono rappresentati in generale da:

condizioni di drenaggio e grado di saturazione del deposito;

granulometria del deposito;

stato di addensamento;

intensità, forma spettrale e durata delle sollecitazioni cicliche;

stato tensionale iniziale;

storia tensionale e deformativa del deposito;

fenomeni di aging.

Durante un evento sismico vengono indotte nel terreno sollecitazioni cicliche di taglio,

dovute alla propagazione delle onde sismiche verso la superficie, mentre la tensione

geostatica rimane invariata. In seguito a sollecitazioni cicliche, la struttura granulare del

terreno tende a diventare più compatta, ma essendo molto più compressibile dell’acqua, la

sollecitazione viene trasmessa all’acqua interstiziale. Se l’incremento della pressione

interstiziale è tale da raggiunge il valore della tensione geostatica di confinamento, il terreno

inizia a subire deformazioni, la cui entità dipende essenzialmente dal suo grado di

addensamento.

Se il terreno ha una modesta densità relativa la pressione interstiziale aumenterà molto

rapidamente fino a valori prossimi a quelli della tensione geostatica di confinamento e il

terreno comincerà a subire grosse deformazioni, con totale annullamento della resistenza a

taglio. Diversamente, se il terreno è addensato, esso potrà avere alla fine dei cicli di carico

una pressione interstiziale pari alla tensione geostatica di confinamento ma, poiché i terreni

addensati si deformano con aumento di volume per il fenomeno della dilatanza, la pressione

interstiziale subirà una brusca caduta e il terreno riuscirà a sviluppare una resistenza a taglio

sufficiente a sostenere le sollecitazioni applicate.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 52 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Poiché la tensione geostatica aumenta con la profondità mentre l'ampiezza dello sforzo di

taglio indotto dal sisma diminuisce, ne consegue che la resistenza alla liquefazione di un

terreno cresce con la profondità.

Numerose evidenze sperimentali dimostrano infatti che il fenomeno della liquefazione può

generarsi fino a profondità massime di circa 20 m.

Occorre inoltre considerare che il terreno può essere soggetto a sforzi di taglio statici dovuti

alla presenza di strutture in superficie; in tali condizioni l’innesco del fenomeno della

liquefazione è condizionato anche dal rapporto tra le tensioni di taglio indotte dalla

sollecitazione sismica e quelle statiche preesistenti.

La resistenza alla liquefazione è infine influenzata dall’entità dei legami intergranulari e di

cementazione connessi a fenomeni di aging che si sviluppano nel tempo. Inoltre la struttura

di un deposito antico è in genere più stabile per gli effetti di ripetute sollecitazioni cicliche

subite nel tempo che, qualora non abbiano dato luogo a fenomeni di liquefazione, avranno

prodotto un significativo incremento della resistenza a taglio ciclica.

In caso di accertata liquefacibilità del terreno di fondazione occorrerà valutare le

deformazioni indotte e le conseguenze delle stesse sulla funzionalità delle opere previste in

progetto. Dal punto di vista normativo il vigente D.M. 16/01/96 - Norme tecniche per le

costruzioni in zone sismiche - affronta il problema della suscettibilità alla liquefazione in

modo generico, limitandosi ad affermare al punto A.2 che “devono essere eseguite indagini

specifiche per tenere conto in modo adeguato della eventualità che, in concomitanza con le

azioni sismiche, possano verificarsi, nel sottosuolo dell’opera o in zone ad essa adiacenti,

fenomeni di liquefazione” senza la definizione di requisiti di sicurezza minimi da verificare.

Nel D.M. 14/09/05 – Norme tecniche per le costruzioni – che diventerà cogente a far data dal

01 gennaio 2008, la materia è trattata approfonditamente al punto 7.4.4. e al punto 2.3 della

OPCM 3274/03 che ne costituisce documento applicativo di dettaglio, in cui si stabilisce che

un terreno è da considerare liquefacibile nel caso in cui il rapporto tra la resistenza a taglio

ciclica e lo sforzo di taglio ciclico indotto dal sisma sia inferiore a 1.25 e si indica inoltre che

“se il terreno risulta suscettibile di liquefazione e gli effetti conseguenti appaiono tali da

influire sulla capacità portante o sulla stabilità delle fondazioni, occorre procedere ad

interventi di consolidamento del terreno e/o trasferire il carico a strati di terreno non

suscettibili di liquefazione tramite fondazioni profonde”.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 53 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

14.2 Analisi numeriche – impostazione metodologica

14.2.1 Metodo di Robertson e Wride (1998)

Al fine di valutare la reale entità dei potenziali fenomeni di liquefazione, lungo lo sviluppo

dell’opera in esame, si è utilizzato il metodo semplificato di Robertson e Wride (1998), il

quale si basa sulle prove geotecniche eseguite nell’area in esame e sulla valutazione, ad

ogni quota z del deposito, compresa nei primi 20 metri, del coefficiente di sicurezza, FSL.

FSL = (CRR/CSR)

La resistenza alla liquefazione dei terreni è espressa in termini di rapporto tra la resistenza

ciclica CRR e lo sforzo di taglio ciclico, generato dalla sollecitazione sismica, espresso in

termini di rapporto di sollecitazione ciclica CSR.

Il metodo di Robertson e Wride utilizza l’indice di comportamento per il tipo di suolo Ic che

viene calcolato mediante l’utilizzo della seguente formula:

qc : resistenza alla punta misurata

σvo : tensione geostatica totale alla profondità considerata

σ'vo : tensione geostatica efficace alla profondità considerata

pa : tensione di riferimento (1 atmosfera) nelle stesse unità di σ’vo

fs: attrito del manicotto

n : esponente che dipende della granulometria del terreno.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 54 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Inizialmente si assume n = 1, come per un suolo argilloso e si procede al calcolo di Ic.

Se il valore di Ic calcolato con n = 1.0 è superiore al valore di soglia di 2.6 il terreno è

probabilmente di natura argillosa e l’analisi si ferma dato che il terreno non è liquefacibile.

Se invece il valore calcolato di Ic è minore di 2.6 il terreno è di natura granulare e quindi

l’ipotesi assunta è errata e Ic deve essere ricalcolato nuovamente, assumendo, questa volta,

n = 0.5.

Nel caso in cui il nuovo valore di Ic risulti inferiore a 2.6 il terreno è classificabile come

granulare non plastico ed il valore di così Ic calcolato è da considerarsi corretto.

Se il valore di Ic ricalcolato è superiore a 2.6 il terreno è da considerarsi limoso e plastico. In

questo caso Ic viene ricalcolato usando un esponente n = 0.75.

Sulla base dei valori finali di Ic è possibile classificare i terreni indagati in accordo alla

seguente tabella:

Indice di terreno (Ic) Classe di terreno

Ic ≤ 1.31 sabbia ghiaiosa e sabbia addensata

1.31 < Ic ≤ 2.05 da sabbia a sabbia limosa

2.05 < Ic ≤ 2.60 da sabbia limosa a limo sabbioso

2.60 < Ic ≤ 2.95 da limo argilloso ad argilla limosa

2.95 < Ic ≤ 3.60 da argilla limosa ad argilla

Ic > 3.60 terreni organici: torbe

Il valore di Ic pari a 2.6 costituisce la soglia che separa i terreni potenzialmente liquefacibili

dai terreni non liquefacibili per i quali l’analisi può considerarsi conclusa.

Per i terreni potenzialmente liquefacibili si calcola quindi la resistenza alla penetrazione

normalizzata, a mezzo delle seguenti relazioni:

qc : resistenza alla punta misurata

pa : tensione di riferimento (1 atmosfera) nelle stesse unità di σ’vo

n : esponente funzione della granulometria del terreno (si utilizza lo stesso del calcolo di Ic)

σ'vo = tensione geostatica efficace alla profondità considerata

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 55 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

La correzione alla resistenza alla punta, dovuta al contenuto di materiale fine, viene valutata

con la seguente relazione:

(qc1N)cs = Kc * qc1N

dove il fattore correttivo Kc è definito sulla base delle seguenti relazioni:

Kc = 1.0 per Ic ≤ 1.64

Kc = - 0.403 Ic4 + 5.581 Ic3 – 21.63 Ic2 + 33.75 Ic –17.88 per Ic > 1.64

A partire dai valori di (qc1N)cs si determina quindi il rapporto di resistenza ciclica per eventi di

magnitudo pari a 7.5, sulla base delle seguenti relazioni:

CRR(7.5) = 0.833 [(qc1N)cs/1000] + 0.05 per (qc1N)cs < 50

CRR(7.5) = 93 [(qc1N)cs/1000] + 0.08 per (qc1N)cs ≥ 50

Il valore di CRR(7.5) viene poi scalato in funzione della magnitudo dell’evento sismico atteso

in base alle seguenti relazioni:

CRR = CRR(7.5) * MSF

con MSF (fattore di scala per la magnitudo) calcolato come segue:

per valori di M < 7.5 il fattore correttivo MSF si ricava come media tra il valore ottenuto con

la precedente relazione ed il valore ottenuto con la seguente relazione:

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 56 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

I valori del rapporto di resistenza ciclica CRR vanno confrontati con i valori del rapporto di

sollecitazione ciclica generati dal sisma di progetto CRS determinati con la seguente

relazione:

CSR = 0.65 (amax/g) (σvo/σ’vo) rd (Seed & Idriss, 1971)

amax = accelerazione massima di progetto

σvo = tensione geostatica totale alla profondità considerata

σ'vo = tensione geostatica efficace alla profondità considerata

rd = fattore di riduzione dello sforzo

Il valore di riduzione dello sforzo rd viene calcolato mediante la seguente procedura:

rd = 1 – 0.00765z se z < 9.15

rd = 1.174 – 0.00267z se 9.15<z < 23

z = profondità [m]

I valori di CSR e di CRR determinati consentono il calcolo del fattore di sicurezza alla

liquefazione FSL che permette l’immediata individuazione dei livelli di terreno realmente

soggetti a liquefazione nelle ipotesi di calcolo considerate.

Dal momento che la metodologia di calcolo adottata comporta il calcolo di valori puntuali di

FSL, al fine di determinare le condizioni di sicurezza del sito e le possibili ripercussioni in

superficie dei singoli livelli di terreno soggetti a liquefazione occorre tener conto anche dello

spessore dei singoli livelli e della loro distanza dalla superficie libera superiore.

A tale proposito si calcola un potenziale di liquefazione PL in accordo alla seguente

relazione:

PL = Σ F(z) w(z) hi (Iwasaki et al., 1982)

F(z) = funzione del fattore di sicurezza alla liquefazione FSL

w(z) = funzione della profondità;

hi = spessore dello strato considerato

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 57 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Il valore di F(z) risulta pari a:

F(z) = 0 per FSL ≥ 1

F (z) = 1 - FSL per FSL < 1

mentre la funzione di profondità w(z) si calcola in accordo alla:

w(z) = 10 – 0.5z con z = profondità [m]

La sommatoria va estesa fino alla profondità di 20 m, oltre la quale il fenomeno di

liquefazione può essere escluso.

Il valore di PL può variare tra 0 e 100, e sulla base del suo valore si può stabilire l’entità del

rischio di liquefazione secondo la seguente tabella:

PL Rischio di liquefazione

0 nullo

0 < PL ≤ 5 basso

5 < PL ≤ 15 alto

PL > 15 molto alto

Il valore di PL = 5 rappresenta la soglia oltre la quale il fenomeno della liquefazione risulta

significativo ai fini ingegneristici.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 58 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

I risultati delle analisi condotte con il metodo di calcolo di Robertson e Wride sono di

seguito sintetizzati. Il calcolo si basa sui valori di resistenza alla punta (qc) e resistenza

laterale (fs) ottenuti con la prova penetrometrica statica CPT1, spinta fino alla profondità di

4.4 metri dal p.c.

L’analisi relativa alla possibilità di occorrenza di fenomeni di liquefazione eseguita su questi

materiali è verificata, con valori di Fs (fattore di sicurezza) sempre maggiori ai valori di soglia

fissati da Robertson & Wride e dall’O.P.C.M. 3274. Inoltre si hanno:

Indice di potenziale di liquefazione (IPL) = 0,0

Rischio di liquefazione (Iwasaki et al., 1978) = molto basso

Fig. 22 – Grafico dell’andamento del Fs.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 59 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

Fig. 23 – Verifica fenomeni di liquefazione.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 60 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

15. CONCLUSIONI

In base alle indagini effettuate si può concludere quanto segue.

A. Dal punto di vista geologico, l’area in oggetto ricade all’interno del Subsintema di

Ravenna (AES8). Si tratta di ghiaie sabbiose, sabbie e limi stratificati con copertura

discontinua di limi – argillosi; depositi intravallivi terrazzati e di conoide ghiaiosa.

B. Dal punto di vista prettamente geomorfologico, il lotto si presenta totalmente

pianeggiante, senza alcuna evidenza di carattere geomorfologico e nelle immediate

vicinanze non sono presenti dissesti in atto che possano interferire con l’intervento

edificatorio previsto.

C. Dal punto di vista idrogeologico, l’area in oggetto ricade all’interno del Gruppo

Acquifero denominato A. Si tratta di ghiaie e conglomerati, sabbie e peliti di terrazzo e

conoide alluvionale organizzati in strati lenticolari di spessore estremamente variabile,

da alcune decine di centimetri a svariati metri.

D. La zona è caratterizzata da una soggiacenza media della falda freatica superficiale di

circa 6-8 metri di profondità da piano campagna; il flusso idrico sotterraneo ha una

direzione prevalente verso NNE. La vulnerabilità intrinseca dell’area è alta.

E. Dalle prove penetrometriche statiche (CPT1; CPT2) eseguite nell’area d’intervento e

da informazioni desunte da strumenti di pianificazione vigenti, si è potuto rilevare la

seguente stratigrafia schematica:

- Livello A si tratta di terreno umifero/vegetale di circa 0.60 m di spessore.

- Livello B è caratterizzato da argilla prevalente consistente, caratterizzata da una

resistenza media alla punta Rp compresa fra 25 e 30 Kg/cm2 fino ad una

profondità di circa 1.6-2.0 m.

- Livello C si tratta di ghiaia-sabbiosa e sabbia-ghiaiosa eterometrica, molto addensata,

immersa in scarsa matrice limosa-argillosa, caratterizzata da una resistenza

media alla punta Rp compresa fra 280 e 360 Kg/cm2; dopo circa 2.4 metri di

penetrazione, si raggiungono valori tali da causare il disancoraggio della

strumentazione dato l’alto grado di addensamento dei depositi granulari.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 61 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

N.B. tale livello C (granulare), da informazioni desunte da strumenti urbanistici e banche

dati provinciali (pozzi), dovrebbero estendersi, in profondità e con simili caratteristiche

geotecniche, sino a circa 30 metri da p.c.

F. Il Comune di Gossolengo ricade in Zona sismica 4. Dalle carte di pericolosità sismica

è possibile ottenere un valore di arefg pari a 0,097 g per un tempo di ritorno di 475

anni.

G. Il calcolo delle Vs30, è stato ottenuto analizzando i risultati semiempirici eseguiti

nell’area attraverso l’acquisizione di nr. 1 REMI. E’ stato pertanto ricavato un valore di

Vs30 di 667 m/sec. Per cui, sulla base della classificazione sismica dei suoli riportata

nel Testo Unico, il suolo di fondazione dell’area di studio ricade nella categoria di tipo

B.

H. In base a quanto riportato nel D.L. 112/2007, sulla base ai valori di Vs30 pari 667

m/sec, si ottengono i seguenti fattori di amplificazione:

PGA (0.097) Fa=1,0

SI (0.1-0.5 sec) Fa=1,0

SI (0.5-1.0 sec) Fa=1,2

I. Per quanto riguarda il calcolo della resistenza di progetto del complesso terreno –

fondazione (Rd) sono stati considerati nr. 2 differenti scenari di quote d’imposta

fondazioni. Il primo scenario prevede di intestare le strutture fondazionali nel livello

C in prevalenza granulare (molto addensato). In questo caso si ritiene

ragionevolmente remota la possibilità di innesco di fenomeni di cedimenti assoluti e

differenziali, in relazione ai carichi indotti dalla struttura in progetto. Il secondo

scenario prevede invece di intestare le strutture fondazionali nel livello B in

prevalenza coesivo (mediamente molto consistente). In questa caso occorre tenere

in debita considerazione, anche se minimi, i possibili cedimenti assoluti e differenziali

(soprattutto per fenomeni di essiccamento della coltre superficiale) in relazione ai

carichi indotti dalla struttura.

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 62 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

IPOTESI FONDAZIONI INTESTATE SUL LIVELLO C (GRANULARE ADDENSATO)

Ipotizzando per le costruzioni in esame:

L = 30.81 m

B = 6.0 m

D = 2.0 m

d = 0.0 m (effetto di bordo fondazione)

APPROCCIO 1 (Combinazione 2) (M2+R2)

Rd = 97.31 t/m2 (9.7 Kg/cm2) (951.24 KN/m2)

APPROCCIO 2 (M1+R3)

Rd = 196.63 t/m2 (19.7 Kg/cm2) (1931.91 KN/m2)

IPOTESI FONDAZIONI INTESTATE SUL LIVELLO B (COESIVO MOLTO CONSISTENTE)

Ipotizzando per le costruzioni in esame:

L = 30.81 m

B = 6.0 m

D = 1.0 m

d = 0.0 m (effetto di bordo fondazione)

APPROCCIO 1 (Combinazione 2) (M2+R2)

Rd = 31.78 t/m2 (3.2 Kg/cm2) (313.81 KN/m2)

APPROCCIO 2 (M1+R3)

Rd = 34.82 t/m2 (3.5 Kg/cm2) (343.23 KN/m2)

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena pag. 63 Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

J. Attraverso l’indagine HVSR è stato possibile ricavare la curva H/V sperimentale e la

frequenza principale di risonanza del terreno pari a f0 = 0,746523.

K. L’analisi relativa alla possibilità di occorrenza di fenomeni di liquefazione, eseguita

utilizzando il metodo semplificato di Robertson e Wride (1998), che si basa sulle

prove geotecniche eseguite nell’area in esame, è verificata, con valori di Fs (fattore di

sicurezza) sempre maggiori ai valori di soglia fissati da Robertson & Wride e

dall’O.P.C.M. 3274. Inoltre si hanno:

Indice di potenziale di liquefazione (IPL) = 0,0

Rischio di liquefazione (Iwasaki et al., 1978) = molto basso

Dott. Geol. ANDREA CARPENA

(Iscrizione all’Albo Professionale dei Geologi della Regione Emilia Romagna: n. 636)

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

ALLEGATI

Committente: Comune di Gossolengo Data: 28/04/14

Località: Ampliamento Scuola dell'Infanzia Falda (m dal p.c.): 0,00

Prof. Qc fs Rf Strat. Litologia γ σ φ Cu Eml Kg/cmq Kg/cmq % t/mc kg/cmq (°) Kg/cmq Kg/cmq

0,2 1 0,07 6,67 ====== argilla incosistente 1,7 0,01 0 0,1 80,4 21 0,60 2,86 .~.:~.:~:. limo sabb. molto consist 1,90 0,03 22 0,0 500,6 30 2,07 6,89 ====== argilla molto consistente 1,75 0,05 0 1,9 530,8 25 2,53 10,13 ====== argilla molto consistente 1,75 0,06 0 1,6 511,0 58 0,53 0,92 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa mod. add 2,00 0,08 46 0,0 871,2 23 2,60 11,30 ====== argilla molto consistente 1,70 0,10 0 1,4 501,4 23 2,07 8,99 ====== argilla molto consistente 1,75 0,11 0 1,4 501,6 25 2,13 8,53 ====== argilla molto consistente 1,75 0,13 0 1,6 511,8 69 1,80 2,61 .~.:~.:~:. limo sabb. molto consist 1,90 0,14 23 0,0 1042,0 88 3,27 3,71 ~-~-~-~ limo argi. molto consist 1,90 0,16 18 0,0 1322,2 131 3,60 2,75 .~.:~.:~:. limo sabb. molto consist 1,90 0,18 22 0,0 1972,4 144 1,60 1,11 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa addensata 2,00 0,20 41 0,0 2162,6 95 1,20 1,26 .:.:.:.:.:.: sabbia mod. addensata 2,00 0,22 38 0,0 1432,8 183 1,67 0,91 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa addensata 2,00 0,24 46 0,0 2753,0 180 3,33 1,85 .:~:.::~.: sabbia limosa addensata 2,00 0,26 29 0,0 2703,2 185 1,47 0,79 o.°.o.°.o ghiaia sabbiosa addensata 2,00 0,28 50 0,0 2783,4 173 3,20 1,85 .:~:.::~.: sabbia limosa addensata 2,00 0,30 29 0,0 2603,6 289 2,73 0,95 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa mol. add 2,00 0,32 45 0,0 4343,8 350 4,67 1,33 .:.:.:.:.:.: sabbia molto addensata 2,00 0,34 36 0,0 5254,0 305 5,60 1,84 .:~:.::~.: sabbia limosa molto add 2,00 0,36 29 0,0 4584,2 370 1,67 0,45 o°o°o°o ghiaia molto addensata 2,10 0,38 63 0,0 5554,4 375 1,53 0,41 o°o°o°o ghiaia molto addensata 2,10 0,40 65 0,0 563

PROVA PENETROMETRICA STATICA CPT1

Committente: Comune di Gossolengo Data: 28/04/14

Località: Ampliamento Scuola dell'Infanzia Falda (m dal p.c.): 0,00

Prof. Qc fs Rf Strat. Litologia γ σ φ Cu Eml Kg/cmq Kg/cmq % t/mc kg/cmq (°) Kg/cmq Kg/cmq

0,2 1 0,07 6,67 ====== argilla incosistente 1,7 0,01 0 0,1 80,4 27 1,33 4,94 =~=~=~ argilla lim. molto cons 1,75 0,03 0 1,3 510,6 35 1,53 4,38 ~-~-~-~ limo argi. molto consist 1,80 0,05 0 1,5 560,8 28 2,13 7,62 ====== argilla molto consistente 1,75 0,06 0 1,7 521,0 22 2,60 11,82 ====== argilla molto consistente 1,70 0,07 0 1,4 501,2 20 2,13 10,67 ====== argilla consistente 1,70 0,09 0 1,2 501,4 21 1,87 8,89 ====== argilla molto consistente 1,70 0,10 0 1,3 501,6 24 2,00 8,33 ====== argilla molto consistente 1,75 0,12 0 1,5 501,8 33 2,33 7,07 ====== argilla molto consistente 1,75 0,13 0 2,1 542,0 56 2,07 3,69 ~-~-~-~ limo argi. molto consist 1,80 0,15 0 2,1 842,2 78 1,20 1,54 .:.:.:.:.:.: sabbia mod. addensata 2,00 0,17 33 0,0 1172,4 132 3,33 2,53 .~.:~.:~:. limo sabb. molto consist 1,90 0,19 24 0,0 1982,6 185 1,47 0,79 o.°.o.°.o ghiaia sabbiosa addensata 2,00 0,21 50 0,0 2782,8 234 4,73 2,02 .:~:.::~.: sabbia limosa molto add 2,00 0,23 27 0,0 3513,0 190 1,33 0,70 o.°.o.°.o ghiaia sabbiosa addensata 2,00 0,25 53 0,0 2853,2 180 2,67 1,48 .:.:.:.:.:.: sabbia addensata 2,00 0,27 34 0,0 2703,4 188 2,20 1,17 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa addensata 2,00 0,29 40 0,0 2823,6 292 2,80 0,96 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa mol. add 2,00 0,31 45 0,0 4383,8 341 2,93 0,86 .°:o:.:°:. sabbia ghiaiosa mol. add 2,00 0,33 47 0,0 5124,0 374 1,00 0,27 o°o°o°o ghiaia molto addensata 2,10 0,35 73 0,0 561

PROVA PENETROMETRICA STATICA CPT2

Studio Geologico Dott. Geol. Andrea Carpena Uffici: V.Fioruzzi, 15 – 29121 Piacenza (tel. 0523/716923-0523/454042) fax: 0523/462427

E-mail: [email protected] – P.IVA n.01177410337 (Iscriz. Albo Professionale Geologi Emilia Romagna n. 636)

FIGURE

�������������� ��

����������������������������������������

��� �!�"�#��!$�!%%%%����"�#��!$�&%%%

� �

�'����������(���)�'(����!$�!%%%%

����������*���&%!!�)�'(����!$�&%%%

�������������� ���������� ���������� ��������������������

' ���*��#���"���� �*��# �������(��+���

������������� ��� �������������������������������������������� ��������!���"#��$�����%�����&��'(� ����� ��)

�������������� ��

���� � ����������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������������������������������������������� ������ ���������������������������������������������������������������������������������� ���������� ���������������������� !�������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������!���������������������� ���"������������������� ���� ���������� �!������������#$� �����%� ��&�������������������'������(����������)*$$$���������+�

���������������������������������������������������������������

�� �� !�"�##����� ����!#!�$������$!%�#�

&��'�(������������������)�������*�

����

����

����

�������������� ���������� ���������� ��������������������

������������ ������������������������

��������������� ������������������� ����������������������������� ���!"��#�����$�����%��&'����������(

��������������� �������� � ������������������� ���